航天測控通信網(wǎng)是航天工程的重要組成部分。迄今為止,我國已建成“C頻段測控網(wǎng)”,及正在建設的“S頻段測控網(wǎng)”和“TDRSS測控網(wǎng)”。測距單元是測控系統(tǒng)基帶設備中的重要功能單元,為航天飛行器提供定位元素。目前,在航天測距系統(tǒng)中側音測距技術具有最高的測距精度。本文以中國電子科技集團第十研究所某項目為背景,對側音測距系統(tǒng)中的關鍵技術進行了詳細的研究,提出了一些改進測距精度的方法,最后用FPGA實現(xiàn)了側音測距功能單元。 本論文主要完成以下工作: 1)完成了直接數(shù)字頻率合成的雜散分析。采用嚴格的信號分析方法,運用離散傅立葉變換(DFT)和傅立葉變換(FT),推導了理想狀態(tài)和相位截短條件下的DDS輸出頻譜的數(shù)學表達式,并利用systemview仿真軟件建立了DDS相位截短模型,通過仿真驗證了分析結論的正確性。 2)改進了TT&C系統(tǒng)中經(jīng)典的FFT頻率引導算法,增加了頻譜對稱性分析,在實現(xiàn)頻率引導的同時完成了防載波頻率錯鎖的功能。 3)首次采用基于正交雙通道相關原理的數(shù)字相關相位估計法來實現(xiàn)次側音匹配和解模糊,降低了設備復雜度,提高了測距精度。針對低信噪比的情況,提出了基于平滑濾波的數(shù)據(jù)處理方法,提高了相位測量精度。對測距信道中加限幅器導致的測距信號信噪比惡化程度做了深入的理論分析。最后,分析了測距誤差,并對其中一些引起測距誤差的因素提出了改善方法。 通過本論文的工作,成功的完成了TT&C側音測距終端的研制,系統(tǒng)現(xiàn)已通過測試,達到系統(tǒng)任務書的各項指標要求。
上傳時間: 2013-04-24
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頻率合成技術廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領域。目前,常用的頻率合成技術有直接式頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)。DDS系統(tǒng)可以很方便地獲得頻率分辨率很精細且相位連續(xù)的信號,也可以通過改變相位字改變信號的相位,因此也廣泛用于數(shù)字通信領域。 本論文是利用FPGA完成一個DDS系統(tǒng)。DDS是把一系列數(shù)字量形式的信號通過D/A轉換形成模擬量形式的信號的合成技術。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉換器產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其他任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應包括:相位累加器,可在時鐘的控制下完成相位的累加(一般由ROM實現(xiàn));DA轉換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉換成模擬信號。 本文根據(jù)設計指標,進行了DDS系統(tǒng)分析和設計,包括DDS系統(tǒng)框圖的設計,相位控制字和頻率控字的設計,以及軟件和硬件設計,重點在于利用FPGA改進設計,包括控制系統(tǒng)(頻率控制器和初始相位控制器),尋址系統(tǒng)(相位累加器和數(shù)據(jù)存儲器),以及轉換系統(tǒng)(D/A轉換器和濾波器)的設計。介紹了利用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)實現(xiàn)數(shù)控振蕩器(DNO,即DDS)的原理、電路結構,重點介紹了DDS技術在FPGA中的實現(xiàn)方法,給出了采用ALTERA公司的FIEX1OK系列FPGA芯片EPF10K20TC144-4芯片進行直接數(shù)字頻率合成的VHDL源程序。
上傳時間: 2013-04-24
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頻率合成技術廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領域,目前,常用的頻率合成技術有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法,是頻率合成的一次革命。全數(shù)字化的DDS技術由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點而成為現(xiàn)代頻率合成技術中的佼佼者。隨著數(shù)字集成電路、微電子技術和EDA技術的深入研究,DDS技術得到了飛速的發(fā)展。 DDS是把一系列數(shù)字量化形式的信號通過D/A轉換形成模擬量形式的信號的合成技術。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉換產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應包括以下三個部分:相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加;相位一幅度碼轉換電路一般由ROM實現(xiàn);D/A轉換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉換成模擬信號。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現(xiàn)一個DDS系統(tǒng),該DDS系統(tǒng)的硬件結構是以FPGA為核心實現(xiàn)的,使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發(fā)展,闡述了基于FPGA實現(xiàn)DDS技術的意義;然后介紹了DDS的基本理論;接著介紹了FPGA的基礎知識如結構特點、開發(fā)流程、使用工具等;隨后介紹了利用FPGA實現(xiàn)直接數(shù)字頻率合成(DDS)的原理、電路結構、優(yōu)化方法等。重點介紹DDS技術在FPGA中的實現(xiàn)方法,給出了部分VHDL源程序。采用該方法設計的DDS系統(tǒng)可以很容易地嵌入到其他系統(tǒng)中而不用外接專用DDS芯片,具有高性能、高性價比,電路結構簡單等特點;接著對輸出信號頻譜進行了分析,特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細的討論,由此得出了改善系統(tǒng)性能的幾種方法;最后給出硬件實物照片和測試結果,并對此作了一定的分析。
上傳時間: 2013-04-24
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模糊控制 C語言實現(xiàn) 利用模糊數(shù)學的基本思想和理論的控制方法。在傳統(tǒng)的控制領域里,控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的最主要關鍵,系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細,則越能達到精確控制的目的。
上傳時間: 2013-05-20
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信號發(fā)生器是控制系統(tǒng)的重要組成部分。研制出較高精度、可靠性、可調參數(shù)的數(shù)字量信號發(fā)生器,對于促進我國航空、航天、國防以及工業(yè)自動化等領域的發(fā)展均有重要意義。本文以直接頻率合成和偽隨機碼的設計與實現(xiàn)為中心,對擴頻通信的基本理論、信號源的結構、載波調制等問題進行了深入的分析和研究,并給出了模塊的硬件實現(xiàn)方案。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。論文介紹了FPGA技術的發(fā)展和應用,包括VHDL語言的基本語法結構和FPGA器件的開發(fā)設計流程等等。詳細地分析了各類頻率合成器的基礎上提出采用直接數(shù)字式頻率合成原理(DDS)實現(xiàn)低相位噪聲、高分辨率、高精度和高穩(wěn)定度的信號源。研究了測距偽隨機碼的原理,確定選用移位序列作為系統(tǒng)的擴頻碼序列,并選取了符合本系統(tǒng)使用的移位序列擴頻碼。分別給出并分析了相應的FPGA硬件實現(xiàn)電路。 對于載波調制這一關鍵技術,提出了采用二進制相移鍵控相位選擇法并相應作了硬件實現(xiàn)。最后給出具體設計實現(xiàn)了的信號發(fā)生器的輸出波形。經(jīng)實驗室測試,設計的信號發(fā)生器滿足要求,且結構簡單、工作可靠、重量輕、體積小,具有良好的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們越來越需要便捷的交通工具,從而促進了汽車工業(yè)的發(fā)展,同時汽車發(fā)動機檢測維修等相關行業(yè)也發(fā)展起來。在汽車發(fā)動機檢測維修中,發(fā)動機電腦(Electronic Control.Unit-ECU)檢測維修是其中最關鍵的部分。發(fā)動機電腦根據(jù)發(fā)動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發(fā)動機的噴油、點火和排氣。所以,維修發(fā)動機電腦時,必須對其施加正確的信號。目前,許多發(fā)動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統(tǒng)信號,而是多種復雜波形信號。為了能夠提供這種信號,本文研究并設計了一種能夠產(chǎn)生復雜波形的低成本任意波形發(fā)生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發(fā)生器依據(jù)直接數(shù)字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理,采用自行設計現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的方案實現(xiàn)頻率合成,擴展數(shù)據(jù)存儲器存儲波形的量化幅值(波形數(shù)據(jù)),在微控制單元(MCU)的控制與協(xié)調下輸出頻率和相位均可調的信號。 任意波形發(fā)生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統(tǒng)和電源模塊五部分組成。在設計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現(xiàn)DDFS的硬件算法。波形調整及濾波由兩級放大電路來完成:第一級對D/A輸出信號進行調整;第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調節(jié)。電源模塊利用三端集成穩(wěn)壓器進行電壓值變換,利用極性轉換芯片ICL7660實現(xiàn)正負極性轉換。 該任意波形發(fā)生器與通用模擬信號源相比具有:輸出頻率誤差小,分辨率高,可產(chǎn)生任意波形,成本低,體積小,使用方便,工作穩(wěn)定等優(yōu)點,十分適合汽車維修行業(yè)使用,具有較好的市場前景。
標簽: FPGA 任意波形發(fā)生器
上傳時間: 2013-04-24
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本文主要研究了近年來發(fā)展很快的一種高效的調制技術——連續(xù)相位調制(CPM)。與其它調制技術相比,它具有較高的帶寬和功率利用率,這也令它在通信資源日益緊張的今天得到了越來越多的關注。CPM信號包含大量的信號形式,它們的共同特點是信號包絡恒定、相位連續(xù),尤其適合于無線通信。 本文首先介紹了CPM信號的一般表達式及其功率譜密度公式,在此基礎上對CPM信號特性做了分析研究,并對其功率譜密度進行了計算機仿真,分析得出了CPM信號各調制參數(shù)的取值對其譜特性的影響;然后對CPM信號的各種解調方法進行了深入研究,對不同方法的解調性能作了仿真,通過比較分析得出解調性能、調制參數(shù)與系統(tǒng)實現(xiàn)復雜度之間相互制約的關系;最后,在前面分析研究的基礎上,完成了一個實際通信系統(tǒng)中信號檢測算法的。FPGA實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-05-29
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msp430單片機c語言應用程序設計實例精講,msp430單片機c語言應用程序設計實例精講,msp430單片機c語言應用程序設計實例精講
上傳時間: 2013-05-17
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對MSP430的C編譯器做詳細講解,使讀者熟練掌握IAR軟件的使用
上傳時間: 2013-06-02
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現(xiàn)代通信系統(tǒng)要求通信距離遠、通信容量大、傳輸質量好。作為其關鍵技術之一的調制解調技術一直是人們研究的一個重要方向。用FPGA實現(xiàn)調制解調器具有體積小、功耗低、集成度高、可軟件升級、抗干擾能力強的特點,符合未來通信技術發(fā)展的方向。論文從以下幾個方面討論和實現(xiàn)了基于FPGA的調制解調系統(tǒng)。 論文首先介紹了調制解調系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及FPGA的相關知識。然后介紹了幾種常見的相位調制解調方式,重點是QDPSK調制解調系統(tǒng)的理論算法。 論文重點介紹了QDPSK解調調制系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。首先,在在MATLAB環(huán)境下對系統(tǒng)里的每個子模塊完成了功能仿真,并取得滿意的仿真結果;其次,在QDPSK調制解調系統(tǒng)功能仿真正確的基礎上,對每個模塊的功能編寫C++算法,并且驗證了算法的正確性和可實現(xiàn)性;最后,在altera公司的FPGA開發(fā)平臺Quartus Ⅱ 6.0上,采用Verilog硬件描述語言對QDPSK調制解調系統(tǒng)實現(xiàn)了時序仿真和綜合仿真。
上傳時間: 2013-07-21
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