數(shù)字信號發(fā)生器是數(shù)字信號處理中不可缺少的調(diào)試設(shè)備。在某工程項目中,為了提供特殊信號,比如雷達(dá)信號,就需要設(shè)計專用的數(shù)字信號發(fā)生器,用以達(dá)到發(fā)送雷達(dá)信號的要求。在本文中提出了使用PCI接口的專用數(shù)字信號發(fā)生器方案。 該方案的目標(biāo)是能夠采錄雷達(dá)信號,把信號發(fā)送到主機(jī)作為信號文件存儲起來,然后對這個信號文件進(jìn)行航跡分離,得到需要的航跡信號文件。同時,信號發(fā)生器具有發(fā)送信號的功能,可以把不同形式的信號文件發(fā)送到檢測端口,用于設(shè)備調(diào)試。 在本文中系統(tǒng)設(shè)計主要分為硬件和軟件兩個方面來介紹: 硬件部分采用了FPGA邏輯設(shè)計加上外圍電路來實(shí)現(xiàn)的。在硬件設(shè)計中,最主要的是FPGA邏輯設(shè)計,包括9路主從SPI接口信號的邏輯控制,片外SDRAM的邏輯控制,PCI9054的邏輯控制,以及這些邏輯模塊間信號的同步、發(fā)送和接收。在這個過程中信號的方向是雙向的,所選用的芯片都具有雙向數(shù)據(jù)的功能。 在本文中軟件部分包括驅(qū)動軟件和應(yīng)用軟件。驅(qū)動軟件采用PLXSDK驅(qū)動開發(fā),通過控制PCI總線完成數(shù)據(jù)的采錄和發(fā)送。應(yīng)用軟件中包括數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)發(fā)送,采用卡爾曼濾波器等方法。 通過實(shí)驗證明該方案完全滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅_(dá)到SPI傳輸?shù)乃俣纫螅軌蛲瓿珊桔E提取,以及數(shù)據(jù)傳輸。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字信號發(fā)生器
上傳時間: 2013-07-03
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基于FPGA的智能小車系統(tǒng)就是本地計算機(jī)通過接入Internet小車實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)端工作現(xiàn)場、危險工作地段等特殊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。智能小車是智能行走機(jī)器人的一種,這種智能小車可以適應(yīng)不同環(huán)境,不受溫度、濕度、空間、磁場輻射、重力等條件的影響,可以在人類無法進(jìn)入或生存的環(huán)境中完成人類無法完成的探測任務(wù)。適用于國防及民用多個領(lǐng)域。整個系統(tǒng)以遙控小車裝置為基礎(chǔ),通過配置在上面的攝像頭實(shí)現(xiàn)圖像的采集及對行車道的檢測,通過配置的紅外測溫儀探測環(huán)境和目標(biāo)的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優(yōu)點(diǎn)是可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制小車運(yùn)行及采集現(xiàn)場的溫度、圖像等相關(guān)信息,完成人類在特定條件下無法完成的工作。對人類的科學(xué)研究、探索未知領(lǐng)域、遠(yuǎn)程監(jiān)控等有著重要的意義。 論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了基于FPGA的智能小車遠(yuǎn)程監(jiān)控方案。采用FPGA來實(shí)現(xiàn),可以充分利用現(xiàn)有的IP核,功能擴(kuò)展容易,設(shè)計開發(fā)成本低,上市時間快,修改方便,甚至可以遠(yuǎn)程重構(gòu)系統(tǒng)。與單片機(jī)相比,集成度高,可靠性好,調(diào)試和維護(hù)方便。 論文主要內(nèi)容包括以下幾個部分:在對智能小車功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了硬件系統(tǒng),并在FPGA上構(gòu)建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統(tǒng),配置了SPI、串行口和以太網(wǎng)接口模塊和驅(qū)動程序,以及各種存儲器。移植了μClinux操作系統(tǒng),配置嵌入式Web服務(wù)器,編寫CGI程序,設(shè)計了動態(tài)網(wǎng)頁;并對行車道檢測系統(tǒng)進(jìn)行了研究,在DSP Builder中構(gòu)建了該模塊,并在Matlab中進(jìn)行了仿真。在研究數(shù)碼相機(jī)模塊和紅外測溫模塊的基礎(chǔ)上,編寫了圖像采集和溫度測量程序以及小車運(yùn)動控制程序,并對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,初步達(dá)到通過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。
上傳時間: 2013-08-05
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多功能車輛總線一類設(shè)備是一個在列車通信網(wǎng)(TCN,TrainCommunication Network)中普遍使用的網(wǎng)絡(luò)接口單元。目前我國的新式列車大多采用列車通信網(wǎng)傳輸列車中大量的控制和服務(wù)信息。但使用的列車通信網(wǎng)產(chǎn)品主要為國外進(jìn)口,因此迫切需要研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的列車通信網(wǎng)產(chǎn)品。 論文以一類設(shè)備控制器的設(shè)計為核心,采取自頂向下的模塊設(shè)計方法。將設(shè)備控制器分為同步層和數(shù)據(jù)處理層來分別實(shí)現(xiàn)對幀的發(fā)送與接收處理和對幀數(shù)據(jù)的提取與存儲處理。 同步層包含幀的識別模塊、曼徹斯特譯碼模塊、曼徹斯特編碼與幀封裝三個模塊。幀識別模塊檢測幀的起始位并對幀類型進(jìn)行判斷。譯碼模塊根據(jù)采集的樣本值來判斷曼徹斯特編碼的值,采樣的難點(diǎn)在于非理想信號帶來的采樣誤差,論文使用結(jié)合位同步的多點(diǎn)采樣法來提高采樣質(zhì)量。幀分界符中的非數(shù)據(jù)符不需要進(jìn)行曼徹斯特編碼,編碼時在非數(shù)據(jù)符位關(guān)閉編碼電路使非數(shù)據(jù)符保持原來的編碼輸出。 數(shù)據(jù)處理層以主控單元(MCU,Main Control Unit)和通信存儲器為設(shè)計核心。MCU是控制器的核心,對接收的主幀進(jìn)行分析,判斷是從通信存儲器相應(yīng)端口取出應(yīng)答從幀并發(fā)送,還是準(zhǔn)備接收從幀并存入通信存儲器。通信存儲器存儲設(shè)備的通信數(shù)據(jù),合適的地址分配能簡化MCU的控制程序,論文固定了通信存儲器端口大小使MCU可以根據(jù)一個固定的公式進(jìn)行端口的遍歷從而簡化了MCU程序的復(fù)雜度。數(shù)據(jù)在傳輸中由于受到干擾和沖突等問題而出現(xiàn)錯誤,論文采用循環(huán)冗余檢驗碼結(jié)合偶檢驗擴(kuò)展來對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯控制。 最后,使用FPGA和硬件描述語言Verilog HDL開發(fā)出了MVB一類設(shè)備。目前該一類設(shè)備已運(yùn)用在SS4G電力機(jī)車的制動控制單元(BCU.Brake Control Unit)中并在鐵道科學(xué)研究院通過了TCN通信測試。一類設(shè)備的成功研制為列車通信網(wǎng)中總線管理器等高類設(shè)備的開發(fā)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-27
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普通GPS接收機(jī)在特殊環(huán)境下,如在高樓林立的城市中心,林木遮擋的森林公路,特別是在隧道和室內(nèi)環(huán)境的情況下,由于衛(wèi)星信號非常微弱,載噪比(Carrier Noise Ratio,C/No)通常都在34dB-Hz以下,很難有效捕獲到衛(wèi)星信號,導(dǎo)致無法正常定位。惡劣條件下的定位有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景,特別是在交通事故、火災(zāi)和地震等極端環(huán)境下,快速準(zhǔn)確定位當(dāng)事者所處位置對于降低事態(tài)損失和營救受傷者是極為重要的。歐美和日本等發(fā)達(dá)國家也都制定了相應(yīng)的提高惡劣條件下高靈敏度定位能力的發(fā)展政策。而高靈敏度GPS接收機(jī)定位的關(guān)鍵在于GPS微弱信號的處理。 本課題的主要研究內(nèi)容是針對GPS微弱信號改進(jìn)處理方法。針對傳統(tǒng)GPS接收機(jī)信號捕獲中的串行搜索方法提出了基于批處理的微弱信號捕獲方法,來提高低信噪比情況下微弱信號的捕獲能力,實(shí)現(xiàn)快速高靈敏度的準(zhǔn)確捕獲;針對捕獲微弱信號處理大量數(shù)據(jù)導(dǎo)致的運(yùn)算量激增,運(yùn)用雙塊零拓展(Double Block Zero Padding,DBZP)處理方法減少運(yùn)算量同時縮短捕獲時間。針對傳統(tǒng)GPS接收機(jī)延遲鎖相環(huán)跟蹤算法提出了基于卡爾曼濾波的新型捕獲算法,減小延遲鎖相環(huán)失鎖造成的信號跟蹤丟失概率,來提高惡劣環(huán)境下低信噪比信號的跟蹤能力,實(shí)現(xiàn)微弱信號的連續(xù)可靠跟蹤。通過提高GPS微弱信號的捕獲與跟蹤能力,進(jìn)而使GPS接收機(jī)在惡劣環(huán)境下衛(wèi)星信號微弱時能夠?qū)崿F(xiàn)較好的定位與導(dǎo)航。 通過擬合GPS接收機(jī)實(shí)際接收到的原始數(shù)據(jù),構(gòu)造出不同載噪比的數(shù)字信號,分別對提出的針對微弱信號的捕獲與跟蹤算法進(jìn)行仿真比較驗證,結(jié)果表明,對接收機(jī)后端信號處理部分作出的算法改進(jìn)使得GPS接收機(jī)可以更好的處理微弱信號,并且具有較高的靈敏度和精度。文章同時針對提出的數(shù)據(jù)處理特征使用FPGA技術(shù)對算法主要的數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行了初步的構(gòu)架實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行了板級驗證,結(jié)果表明,利用FPGA技術(shù)可以較好的實(shí)現(xiàn)算法的數(shù)據(jù)處理功能。文章最后給出了結(jié)論,通過提出的基于批處理和基于DBZP方法的捕獲算法以及基于卡爾曼濾波的信號跟蹤算法,可以有效地解決微弱GPS信號處理的難題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微弱信號環(huán)境下的定位與導(dǎo)航。
標(biāo)簽: FPGA GPS 信號實(shí)時處理
上傳時間: 2013-04-24
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當(dāng)今的船用導(dǎo)航雷達(dá)具有數(shù)字化、多功能、高性能、多接口、網(wǎng)絡(luò)化。同時要求具有高可靠性、高集成度、低成本,信號處理單元的小型化,產(chǎn)品更新周期短。要同時滿足上述需求,高集成度的器件應(yīng)用是必須的。同時開發(fā)周期要短,需求軟件的可移植性要強(qiáng),并且是模塊化設(shè)計,現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)已經(jīng)成為設(shè)計首選。 現(xiàn)場可編程門陣列是基于通過可編程互聯(lián)連接的可配置邏輯塊(CLB)矩陣的可編程半導(dǎo)體器件。與為特殊設(shè)計而定制的專用集成電路(ASIC)相對,F(xiàn)PGA可以針對所需的應(yīng)用或功能要求進(jìn)行編程。雖然具有一次性可編程(OTP)FPGA,但是主要是基于SRAM的,其可隨著設(shè)計的演化進(jìn)行重編程。CLB是FPGA內(nèi)的基本邏輯單元。實(shí)際數(shù)量和特性會依器件的不同而不同,但是每個CLB都包含一個由4或6個輸入、一些選型電路(多路復(fù)用器等)和觸發(fā)器組成的可配置開關(guān)矩陣。開關(guān)矩陣是高度靈活的,可以進(jìn)行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。當(dāng)今的FPGA已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、時鐘管理和:DSP)的硬(ASIC型)塊。由于具有可編程特性,所以FPGA是眾多市場的理想之選。它高集成度,以及用于設(shè)計的強(qiáng)大軟件平臺、IP核、在線升級可滿足需求。 本文介紹了基于FPGA實(shí)現(xiàn)船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)字信號處理的設(shè)計,這是一個具體的、已經(jīng)完成并進(jìn)行小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,對指導(dǎo)實(shí)踐具有一定意義。
標(biāo)簽: 導(dǎo)航雷達(dá) 數(shù)字信號處理
上傳時間: 2013-04-24
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BGA布線指南 BGA CHIP PLACEMENT AND ROUTING RULE BGA是PCB上常用的組件,通常CPU、NORTH BRIDGE、SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等,大多是以bga的型式包裝,簡言之,80﹪的高頻信號及特殊信號將會由這類型的package內(nèi)拉出。因此,如何處理BGA package的走線,對重要信號會有很大的影響。 通常環(huán)繞在BGA附近的小零件,依重要性為優(yōu)先級可分為幾類: 1. by pass。 2. clock終端RC電路。 3. damping(以串接電阻、排組型式出現(xiàn);例如memory BUS信號) 4. EMI RC電路(以dampin、C、pull height型式出現(xiàn);例如USB信號)。 5. 其它特殊電路(依不同的CHIP所加的特殊電路;例如CPU的感溫電路)。 6. 40mil以下小電源電路組(以C、L、R等型式出現(xiàn);此種電路常出現(xiàn)在AGP CHIP or含AGP功能之CHIP附近,透過R、L分隔出不同的電源組)。 7. pull low R、C。 8. 一般小電路組(以R、C、Q、U等型式出現(xiàn);無走線要求)。 9. pull height R、RP。 中文DOC,共5頁,圖文并茂
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要研究了認(rèn)知無線電頻譜感知功能的關(guān)鍵技術(shù)以及硬件實(shí)現(xiàn)方法。首先,提出了認(rèn)知無線電頻譜感知功能的硬件實(shí)現(xiàn)框圖,包括射頻前端部分和數(shù)字信號處理部分,接著簡單介紹了射頻前端電路的功能與特性,最后重點(diǎn)介紹了數(shù)字信號處理部分的FPGA實(shí)現(xiàn)與驗證過程。 數(shù)字處理部分主要實(shí)現(xiàn)寬帶信號的短時傅立葉分析,將中頻寬帶數(shù)字信號通過基于多相濾波器組的下變頻模塊,實(shí)現(xiàn)并行多通道的數(shù)字下變頻,然后對每個信道進(jìn)行重疊加窗處理,最后再做快速傅立葉分析(FFT),從而得到信號的時頻關(guān)系。整個系統(tǒng)主要包括:延時抽取模塊、多相濾波器模塊、32點(diǎn)開關(guān)式流水線FFT模塊、滑動窗緩沖區(qū)、256點(diǎn)流水線FFT模塊等。 本設(shè)計采用Verilog HDL硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計,基于Xilinx公司的Virtex-4XC4VSX35芯片。整個系統(tǒng)采用全同步設(shè)計,可穩(wěn)定工作于200MHz,其分析帶寬高達(dá)65MHz,具有很高的使用價值。
標(biāo)簽: FPGA 認(rèn)知無線電 感知功能 頻譜
上傳時間: 2013-06-13
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電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 645-2007:多功能電能表通信協(xié)議。
上傳時間: 2013-04-24
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本文利用Verilog HDL 語言自頂向下的設(shè)計方法設(shè)計多功能數(shù)字鐘,突出了其作為硬件描述語言的良好的可讀性、可移植性和易理解等優(yōu)點(diǎn),并通過Altera QuartusⅡ 4.1 和ModelSim
標(biāo)簽: Verilog HDL 多功能 數(shù)字
上傳時間: 2013-07-21
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少見的12864萬年歷,功能齊全12864+萬年歷,非常適合單片機(jī)開發(fā)的人用
上傳時間: 2013-04-24
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