自香農先生于1948年開創信息論以來,經過將近60年的發展,信道編碼技術已經成為通信領域的一個重要分支,各種編碼技術層出不窮。目前廣泛研究的低密度奇偶校驗(LDCP)碼是由R.G.Gallager先生提出的一種具有逼近香農限性能的優秀糾錯碼,并已在數字電視、無線通信、磁盤存儲等領域得到大量應用。 目前數字電視已經成為最熱門的話題之一,用手機看北京奧運,已經成為每一個中國人的夢想。最近兩年我國頒布了兩部與數字電視有關的通信標準,分別是數字電視地面傳輸標準(DMB-TH)和移動多媒體(CMMB)即俗稱的手機電視標準。數字電視正與每個人走得越來越近,我國預期在2015年全面實現數字電視并停止模擬電視的播出。作為數字電視標準的核心技術之一的前向糾錯碼技術已經成為眾多科研單位的研究熱點,相應的編解碼芯片更成為重中之重。在DMB-TH標準中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯編碼方式,在CMMB標準中用到了LDPC碼和RS碼的級聯編碼方式,在DVB-S2標準中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯編碼方式。 本論文以目前最重要的三個與數字電視相關的標準:數字電視地面傳輸標準(DMB-TH)、手機電視標準(CMMB)以及數字衛星電視廣播標準(DVB-S2)為切入點,深入研究它們的編碼方式,設計了這三個標準中的LDPC碼編碼器,并在FPGA上實現了前兩個標準的編碼芯片,實現了DMB-TH標準中0.4、0.6以及0.8三種碼率的復用。在研究CMMB標準中編碼器設計時,提出一種改進的LU分解算法,該分解方式適合任意的H矩陣,具有一定的廣泛性。測試結果表明,芯片邏輯功能完全正確,速度和資源消耗均達到了標準的要求,具有一定的商用價值。
上傳時間: 2013-07-07
上傳用戶:327000306
LDPC(Low Density Parity Check)碼是一類可以用非常稀疏的校驗矩陣或二分圖定義的線性分組糾錯碼,最初由Gallager發現,故亦稱Gallager碼.它和著名Turbo碼相似,具有逼近香農限的性能,幾乎適用于所有信道,因此成為近年來信道編碼界研究的熱點。 LDPC碼的奇偶校驗矩陣呈現稀疏性,其譯碼復雜度與碼長成線性關系,克服了分組碼在長碼長時所面臨的巨大譯碼計算復雜度問題,使長編碼分組的應用成為可能。而且由于校驗矩陣的稀疏特性,在長的編碼分組時,相距很遠的信息比特參與統一校驗,這使得連續的突發差錯對譯碼的影響不大,編碼本身就具有抗突發差錯的特性。 本文首先介紹了LDPC碼的基本概念和基本原理,其次,具體介紹了LDPC碼的構造和各種編碼算法及其生成矩陣的產生方法,特別是準循環LDPC碼的構造以及RU算法、貪婪算法,并在此基礎上采用貪婪算法對RU算法進行了改進。 最后,選用Altera公司的Stratix系列FPGA器件EPls25F67217,實現了碼長為504的基于RU算法的LDPC編碼器。在設計過程中,為節省資源、提高速度,在向量存儲時采用稀疏矩陣技術,在向量相加時采用通過奇校驗直接判定結果的方法,在向量乘法中,采用了前向迭代方法,避開了復雜的矩陣求逆運算。結果表明,該編碼器只占用約10%的邏輯單元,約5%的存儲單元,時鐘頻率達到120MHz,數據吞吐率達到33Mb/s,功能上也滿足編碼器的要求。
上傳時間: 2013-06-09
上傳用戶:66wji
隨著3G網絡建設的展開,移動用戶數量逐漸增加,用戶和運營商對網絡的質量和覆蓋要求也越來越高。而在實際工作中,基站成本在網絡投資中占有很大比例,并且基站選址是建網的主要難題之一。同基站相比,直放站以其性價比高、建設周期短等優點在我國移動網絡上有著大量的應用。目前,直放站已成為提高運營商網絡質量、解決網絡盲區或弱區問題、增強網絡覆蓋的主要手段之一。但由于傳統的模擬直放站受周邊環境因素影響較大、抗干擾能力較差、傳輸距離受限、功放效率低,同時設備間沒有統一的協議規范,無法滿足系統廠商與直放站廠商的兼容,所以移動通信市場迫切需要通過數字化來解決這些問題。 本文正是以設計新型數字化直放站為目標,以實現數字中頻系統為研究重心,圍繞數字中頻的相關技術而展開研究。 文章介紹了數字直放站的研究背景和國內外的研究現狀,闡述了數字直放站系統的設計思想及總體實現框圖,并對數字直放站數字中頻部分進行了詳細的模塊劃分。針對其中的數字上下變頻模塊設計所涉及到的相關技術作詳細介紹,涉及到的理論主要有信號采樣理論、整數倍內插和抽取理論等,在理論基礎上闡述了一些具體模塊的高效實現方案,最終利用FPGA實現了數字變頻模塊的設計。 在數字直放站系統中,降低峰均比是提高功放工作效率的關鍵技術之一。本文首先概述了降低峰均比的三類算法,然后針對目前常用的幾種算法進行了仿真分析,最后在綜合考慮降低峰均比效果與實現復雜度的基礎上,提出了改進的二次限幅算法。通過仿真驗證算法的有效性后,針對其中的噪聲整形濾波器提出了“先分解,再合成”的架構實現方式,并指出其中間級窄帶濾波器采用內插級聯的方式實現,最后整個算法在FPGA上實現。 在軟件無線電思想的指導下,本文利用系統級的設計方法完成了WCDMA數字直放站中頻系統設計。遵照3GPP等相關標準,完成了系統的仿真測試和實物測試。最后得出結論:該系統實現了WCDMA數字直放站數字中頻的基本功能,并可保證在現有硬件不變的基礎上實現不同載波間平滑過渡、不同制式間輕松升級。
上傳時間: 2013-07-07
上傳用戶:林魚2016
擴頻通信系統與常規的通信系統相比,具有很強的抗窄帶干擾,抗多徑干擾,抗人為干擾的能力,并具有信息隱蔽、多址保密通信等優點。在近年來得到了迅速的發展。本論文主要討論和實現了基于FPGA的直接序列擴頻信號的解擴解調處理。論文對該直擴通信系統和FPGA設計方法進行了相關研究,最后用Altera公司的最新的FPGA開發平臺Quarus Ⅱ5.0實現了相關設計。 整個系統分為兩個部分,發送部分和接收部分。發送部分主要有串并轉換、差分卷積編碼、PN碼擴頻、QPSK調制、成型濾波等模塊。接收部分主要有前端抗干擾、數字下變頻、解擴解調等模塊。 論文首先介紹了擴頻通信系統的特點以及相關技術的國內外發展現狀,并介紹了本論文的研究思路和內容。 然后,論文分析了幾種常用的窄帶干擾抑制、載波同步及PN碼同步算法,結合實際需要,設計了一種零中頻DSSS解調解擴方案。給出了抗窄帶干擾、PN碼捕獲及跟蹤以及載波同步的算法分析,采用了基于數字外差調制的自適應陷波器來進行前端窄帶干擾抑制處理,用基于自適應門限技術的滑動相關捕獲和分時復用單相關器跟蹤來改善PN碼同步的性能,用基于硬判決的COSTAS(科斯塔斯)環來減少載波提取的算法復雜度,用改進型CORDIC算法實現NCO來方便的進行擴展。 接著,論文給出了系統總體設計和發送及接受子系統的各個功能模塊的實現分析以及在Quartus Ⅱ5.0上的實現細節,給出了仿真結果。 然后論文介紹了整個系統的硬件電路設計和它在真實系統中連機調試所得到的測試結果,結果表明該系統具有性能穩定,靈活性好,生產調試容易,體積小,便于升級等特點并且達到課題各項指標的要求。 最后是對論文工作的一些總結和對今后工作的展望。
上傳時間: 2013-05-23
上傳用戶:磊子226
恒溫烘箱溫度控制系統的設計:本設計采用單片機對恒溫烘箱的溫度進行模糊控制,使其溫度穩定在某一個設定值上.并且具有鍵盤輸入溫度給定值,一LED數碼管顯示溫度值和溫度越限報警的功能,實現自動控溫.
上傳時間: 2013-07-03
上傳用戶:2780285129
發光二極體(Light Emitting Diode, LED)為半導體發光之固態光源。它成為具省電、輕巧、壽命長、環保(不含汞)等優點之新世代照明光源。目前LED已開始應用於液晶顯示
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:王慶才
本文研究了在復雜背景下紅外圖像的背景和噪聲抑制算法,并且完成了硬件實現,主要包括以下內容: 1.通過對實際紅外圖像的背景和噪聲特性的研究分析,設計改進了一種基于加權廣義次序統計濾波器的背景抑制的算法。紅外圖像的噪聲通常為脈沖噪聲,具有高頻特性;而紅外圖像的背景變換比較緩慢,其頻譜成分多集中在低頻區域,所以本文在對圖像特性分析的基礎上,設計改進了基于加權廣義次序統計濾波器的背景抑制的算法。在對采集的起伏背景紅外圖像進行背景抑制后,用全局門限可以有效的分割出目標信息,輸出包含目標信息的二值化圖像,為后續處理提供數據。但是出于更復雜背景條件下算法有效性的目的,深入討論了局部自適應門限分割算法的設計。 2.在實時信號處理系統中,底層的圖像預處理算法目前難以用軟件實現;但是其運算結構相對比較簡單,適于用FPGA進行硬件實現。本文對算法的FPGA設計作了較為深入地研究,同時介紹了算法的VHDL實現,利用模塊化的優點對算法分模塊設計,對各個模塊的實現作了詳細介紹。 3.完成了紅外成像制導系統的預處理部分硬件電路設計,對FPGA中預處理算法的處理結果進行了驗證。通過算法在硬件上的實現,證明了算法的有效性。
上傳時間: 2013-07-02
上傳用戶:釣鰲牧馬
逆變控制器的發展經歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片(DSP/MCU)為核心的電路系統,并從數?;旌想娐愤^渡到純數字控制的歷程。但是,通用微處理芯片是為一般目的而設計,存在一定局限。為此,近幾年來逆變器專用控制芯片(ASIC)實現技術的研究越來越受到關注,已成為逆變控制器發展的新方向之一。本文利用一個成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型,圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實現技術,依次對專用芯片的系統功能劃分,硬件算法,全系統的硬件設計及優化,流水線操作和并行化,芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續時間和離散時間的數學模型,以及基于極點配置的單相電壓型PWM逆變器電流內環電壓外環雙閉環控制系統的設計過程,同時給出了仿真結果,仿真表明此系統具有很好的動、靜態性能,并且具有自動限流功能,提高了系統的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結構。在給出本芯片應用目標的基礎上,制定了FPGA目標器件的選擇原則和芯片的技術規格,完成了器件選型及相關的開發環境和工具的選取。然后系統闡述了復雜FPGA設計的設計方法學,詳細介紹了基于FPGA的ASIC設計流程,概要介紹了僅使用QuartusII的開發流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結合使用的開發流程。在此基礎上,進行了芯片系統功能劃分,針對:DDS標準正弦波發生器,電壓電流雙環控制算法單元,硬件PI算法單元,SPWM產生器,三角波發生器,死區控制器,數據流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元,研究了它們的硬件算法,完成了模塊化設計。分析了全數字鎖相環的結構和模型,以此為基礎,設計了一種應用于逆變器的,用比例積分方法替代傳統鎖相系統中的環路濾波,用相位累加器實現數控振蕩器(DCO)功能的高精度二階全數字鎖相環(DPLL)。分析了“流水線操作”等設計優化問題,并針對逆變器控制系統中,控制系統算法呈多層結構,且層與層之間還有數據流聯系,其執行順序和數據流的走向較為復雜,不利于直接采用流水線技術進行設計的特點,提出一種全新的“分層多級流水線”設計技術,有效地解決了復雜控制系統的流水線優化設計問題。本文最后對芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。指出了設計中的“競爭冒險”和飽受困擾之苦的“亞穩態”問題,分析了產生機理,并給出了常用的解決措施。
上傳時間: 2013-05-28
上傳用戶:ice_qi
隨著現代工業的發展,人機接口在工業生產以及社會生活中發揮著越來越重要的作用,同時,人機接口的各項技術問題也日益凸現出來,越來越受到世界各國的關注。 本課題就基于便攜式儀表人機接口的設計開展研究。設計的關鍵步驟包括:人機接口的軟硬件設計、實驗系統的搭建以及在一條天然氣管道上進行管道檢測實驗,驗證人機接口的實用性。 論文中介紹了人機接口技術的發展過程與現狀、人機接口系統的軟硬件詳細設計。人機接口硬件包括:ARM處理器控制核心、通信接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口儲存電路;軟件包括人機接口的底層軟件與應用軟件。在實驗過程中,首先獲取一段有裂紋的天然氣管道,接著使用自行設計的采樣模塊檢測磁場信號,通過串口將數據發送到人機接口平臺,人機接口平臺使用嵌入式Linux作為操作系統,使用Qt程序在LCD上顯示實時曲線。而后人機接口將數據存儲在閃盤中,同時使用一系列算法程序對數據進行處理,最后利用檢測到的漏磁場法向分量HP(Y)的具有顯著特征的最大梯度值的位置來判斷裂紋的位置,再與實際的裂紋位置對比,得出可行性結論。經過大量的實驗,該系統可以很好的實現檢測目的,驗證了人機接口的實用性。
上傳時間: 2013-06-28
上傳用戶:www240697738
本文提出的煤礦安全系統由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統能夠實時動態監測瓦斯等有害氣體濃度,能夠人機聯防監測礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網絡和Zigbee無線網絡相結合的混合組網方式,通過礦工攜帶的安全信息終端使監測網延伸到每個采掘工作面,實現動態跟蹤??刂浦行耐ㄟ^友好的人機界面可以查看瓦斯濃度、溫度、濕度的最新數據與歷史數據,還可以查看報警記錄,并把這些數據以曲線圖的形式直觀的顯示出來。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設計的,完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務?;竞桶踩畔⒔K端采用了基于Zigbee技術的SZ05系列嵌入式無線收發模塊進行組網通信,采用MC14LC5480語音芯片實現系統的語音功能,基于LPC2119內置的CAN控制器輔以P82C250收發器實現多基站間的網絡連接?;究刂破魍ㄟ^CAN總線與基站組網通信,監測基站工作狀態,協調各基站與移動終端之間的信息傳輸,通過RS232與控制中心PC機進行信息交互。在此硬件平臺的基礎上,給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設計過程,包括初始化、無線通信模塊的通信協議制定和通信程序設計、語音功能的軟件設計及編程、基站和基站控制器的通信協議制定和主程序設計、系統監控程序設計及控制中心PC機端人機界面設計等。 經多次調試,實現了控制中心PC機接收安全信息終端檢測的環境參數數據并判斷瓦斯濃度是否超限,還實現了通過人機界面查詢數據、查看曲線圖以及發送命令等。
上傳時間: 2013-07-14
上傳用戶:hainan_256