LDPC(低密度奇偶校驗碼)編碼是提高通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率的關(guān)鍵技術(shù)。LDPC碼應(yīng)用于實(shí)際通信系統(tǒng)是本課題的研究重點(diǎn)。實(shí)際通信要求在LDPC碼長盡量短、碼率盡量高及硬件可實(shí)現(xiàn)的前提下,結(jié)合連續(xù)相位MSK調(diào)制,滿足歸一化信噪比SNR=2dB時,系統(tǒng)誤碼率低于10-4。根據(jù)課題背景,本文主要研究基于FPGA的LDPC編碼器設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。 LDPC碼的編碼復(fù)雜度往往與其幀長的平方成正比,編碼復(fù)雜度大,成為編碼硬件實(shí)現(xiàn)的一個障礙;論文針對實(shí)際系統(tǒng)的預(yù)期指標(biāo),通過對多種矩陣構(gòu)造算法的預(yù)選方案及影響LDPC碼性能參數(shù)仿真分析,基于1/2碼率,1024和2048兩種幀長,設(shè)計了三種編碼器的備選方案,分別為直接下三角編碼器,串行準(zhǔn)循環(huán)編碼器和二階準(zhǔn)循環(huán)編碼器。 對于每種編碼器,分別設(shè)計了其整體結(jié)構(gòu),并對每種編碼器的功能模塊進(jìn)行深入研究,設(shè)計完成后利用第3方軟件MODELSIM對編碼器進(jìn)行了時序仿真;根據(jù)時序仿真結(jié)果和綜合報告對三種編碼方案進(jìn)行比較,最終選擇串行準(zhǔn)循環(huán)編碼器作為硬件實(shí)現(xiàn)的編碼方案。 最后,在FPGA中硬件實(shí)現(xiàn)了串行準(zhǔn)循環(huán)編碼器并對其進(jìn)行測試,利用MATLAB仿真程序和串口通信工具最終驗證了這種編碼器的正確性和硬件可實(shí)現(xiàn)性。
標(biāo)簽: LDPC FPGA 編碼器 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時間: 2013-08-02
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第三代移動通信系統(tǒng)及技術(shù)是目前通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本系統(tǒng)采用了第三代移動通信系統(tǒng)的部分關(guān)鍵技術(shù),采用直接序列擴(kuò)頻方式實(shí)現(xiàn)多路寬帶信號的碼分復(fù)用傳輸。在系統(tǒng)設(shè)計中,我們綜合考慮了系統(tǒng)性能要求,功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與系統(tǒng)資源利用率,選擇了并行導(dǎo)頻體制、串行滑動相關(guān)捕獲方式、延遲鎖相環(huán)跟蹤機(jī)制、導(dǎo)頻信道估計方案和相干解擴(kuò)方式,并在Quartus軟件平臺上采用VHDL語言,在FPGA芯片CycloneEP1C12Q240C8上完成了系統(tǒng)設(shè)計。通過對硬件測試板的測試表明文中介紹的方案和設(shè)計方法是可行和有效的。并在測試的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)提出了改進(jìn)意見。
標(biāo)簽: FPGA 多路 分 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-27
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隨著3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的展開,移動用戶數(shù)量逐漸增加,用戶和運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和覆蓋要求也越來越高。而在實(shí)際工作中,基站成本在網(wǎng)絡(luò)投資中占有很大比例,并且基站選址是建網(wǎng)的主要難題之一。同基站相比,直放站以其性價比高、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)在我國移動網(wǎng)絡(luò)上有著大量的應(yīng)用。目前,直放站已成為提高運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)或弱區(qū)問題、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要手段之一。但由于傳統(tǒng)的模擬直放站受周邊環(huán)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(shè)備間沒有統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范,無法滿足系統(tǒng)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(shù)字化來解決這些問題。 本文正是以設(shè)計新型數(shù)字化直放站為目標(biāo),以實(shí)現(xiàn)數(shù)字中頻系統(tǒng)為研究重心,圍繞數(shù)字中頻的相關(guān)技術(shù)而展開研究。 文章介紹了數(shù)字直放站的研究背景和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,闡述了數(shù)字直放站系統(tǒng)的設(shè)計思想及總體實(shí)現(xiàn)框圖,并對數(shù)字直放站數(shù)字中頻部分進(jìn)行了詳細(xì)的模塊劃分。針對其中的數(shù)字上下變頻模塊設(shè)計所涉及到的相關(guān)技術(shù)作詳細(xì)介紹,涉及到的理論主要有信號采樣理論、整數(shù)倍內(nèi)插和抽取理論等,在理論基礎(chǔ)上闡述了一些具體模塊的高效實(shí)現(xiàn)方案,最終利用FPGA實(shí)現(xiàn)了數(shù)字變頻模塊的設(shè)計。 在數(shù)字直放站系統(tǒng)中,降低峰均比是提高功放工作效率的關(guān)鍵技術(shù)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(jìn)行了仿真分析,最后在綜合考慮降低峰均比效果與實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)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(gòu)實(shí)現(xiàn)方式,并指出其中間級窄帶濾波器采用內(nèi)插級聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn),最后整個算法在FPGA上實(shí)現(xiàn)。 在軟件無線電思想的指導(dǎo)下,本文利用系統(tǒng)級的設(shè)計方法完成了WCDMA數(shù)字直放站中頻系統(tǒng)設(shè)計。遵照3GPP等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),完成了系統(tǒng)的仿真測試和實(shí)物測試。最后得出結(jié)論:該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了WCDMA數(shù)字直放站數(shù)字中頻的基本功能,并可保證在現(xiàn)有硬件不變的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同載波間平滑過渡、不同制式間輕松升級。
標(biāo)簽: WCDMA 數(shù)字 下變頻 直放站
上傳時間: 2013-04-24
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擴(kuò)頻通信具有較強(qiáng)的抗干擾、抗偵查和抗衰落能力,可以實(shí)現(xiàn)碼分多址,目前廣泛應(yīng)用于通信抗干擾、衛(wèi)星通信、導(dǎo)航、保密通信、測距和定位等各個方面。另外,隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字接收機(jī)和軟件無線電也已經(jīng)是現(xiàn)代通信研究的一個熱點(diǎn)。 本文正是順應(yīng)這種發(fā)展趨勢,在某工程項目的通信分系統(tǒng)中建立CDMA直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。 本文作者承擔(dān)了多點(diǎn)無線擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的研究,建立了一個完整的仿真系統(tǒng)。提出了適合于本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)算法,同時還建立了基于軟件無線電平臺的系統(tǒng)的全FPGA設(shè)計和實(shí)現(xiàn),包括各個模塊的測試和整個系統(tǒng)的聯(lián)合測試。 文章的主要內(nèi)容如下: 1.簡述了擴(kuò)頻通信及軟件無線電的發(fā)展及現(xiàn)狀。 2. 對直擴(kuò)系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)中采用的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述。相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)包括擴(kuò)頻碼的研究和選取,擴(kuò)頻碼同步的研究,包括捕獲算法和跟蹤算法的研究,以及自適應(yīng)門限的研究。 3.詳細(xì)討論了該多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn),提出了適合于本系統(tǒng)的算法。首先闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和設(shè)計參數(shù),接著分為物理層和鏈路層詳細(xì)闡述了各個模塊的設(shè)計與仿真,包括matlab仿真和modelsim仿真,文中給出了大量的仿真結(jié)果圖。仿真結(jié)果證明算法的正確性,仿真性能也能滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。 4.介紹了該多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)的硬件平臺與系統(tǒng)調(diào)試。首先介紹了系統(tǒng)的硬件平臺和硬件框圖,介紹了系統(tǒng)的相關(guān)器件及其配置,接著介紹了FPGA的開發(fā)流程、開發(fā)工具、設(shè)計原則及遇到的相關(guān)問題,最后介紹了系統(tǒng)的設(shè)計驗證與性能分析,給出了系統(tǒng)的調(diào)試方案和調(diào)試結(jié)果。 本文所討論的多點(diǎn)無線通信系統(tǒng)已經(jīng)在某工程項目的通信分系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。目前工作正常,性能良好,具有通用性、可移植性,有重要的理論及實(shí)用價值。
標(biāo)簽: 多點(diǎn) 無線擴(kuò)頻 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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介紹了西門子S7–200 系列 PLC 的自由口通信模式及在Windows 環(huán)境下應(yīng)用VC++6.0 實(shí)現(xiàn)PC 機(jī)與PLC串行通信的編程方法,開發(fā)了玻璃器皿沖壓機(jī)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行證明,該監(jiān)控系
上傳時間: 2013-06-28
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LabVIEW與Excel的通信方法 Communication Method between LabVIEW and Excel
上傳時間: 2013-07-08
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差分跳頻(DFH)是集跳頻圖案、信息調(diào)制與解調(diào)于一體,是一個全面基于數(shù)字信號處理的全新概念的通信系統(tǒng),其技術(shù)體制和原理與常規(guī)跳頻完全不同,較好地解決了數(shù)據(jù)速率和跟蹤干擾等問題,代表了當(dāng)前短波通信的一個重要發(fā)展方向。美國Sanders公司推出了名為CHESS的新型短波跳頻通信系統(tǒng),并獲得了成功,但我國對該體制和技術(shù)的研究還處于初始階段,目前還不太成熟,離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。 本文主要基于FPGA芯片的基礎(chǔ)上對差分跳頻進(jìn)行了研究,用FPGA來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題,而且其靈活的可配置特性,使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設(shè)計中盡量采用軟件無線電體系結(jié)構(gòu),減少模擬環(huán)節(jié),把數(shù)字化處理盡量靠近天線,從而建立一個通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺,用軟件編程來實(shí)現(xiàn)差分跳頻的各種功能,從基于硬件的設(shè)計方法中解放出來。 本文首先介紹了課題背景及研究的意義,闡述了目前差分跳頻中頻率合成跟頻率識別的實(shí)現(xiàn)方案。在頻率合成中,著重對DDS的相位截斷誤差及幅度量化誤差進(jìn)行仿真,找出基于FPGA實(shí)現(xiàn)的最佳參數(shù)及改善方法。在頻率識別中,基于Xilinx公司提供FFT IP核,接收端中的位同步,頻率識別均在FFT的理論上進(jìn)行設(shè)計。最后根據(jù)設(shè)計方案制作基于FPGA的電路板。 設(shè)計中跳頻圖案、直接數(shù)字頻率合成器、頻率識別、位同步、跳頻圖案恢復(fù)、線性調(diào)頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計,以便能夠在所有廠家的FPGA芯片中移植。
上傳時間: 2013-07-22
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擴(kuò)頻通信技術(shù)是信息時代的三大高技術(shù)通信傳輸方式之一,與常規(guī)的通信技術(shù)相比。具有低截獲率、強(qiáng)抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點(diǎn),目前已從軍事領(lǐng)域向民用領(lǐng)域迅速發(fā)展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網(wǎng)絡(luò)之中,如衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)傳輸、定位、測距等系統(tǒng)中。 擴(kuò)頻通信技術(shù)中,最常見的是直接序列擴(kuò)頻通信(DSSS)系統(tǒng),然而目前專用擴(kuò)頻芯片大部分功能都已固化。缺少產(chǎn)品開發(fā)的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結(jié)合實(shí)現(xiàn)的直接序列擴(kuò)頻的收發(fā)系統(tǒng)比較多,系統(tǒng)復(fù)雜且成本高。另外,現(xiàn)代擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在接收和發(fā)送端需要完成許多快速復(fù)雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設(shè)計一個全部用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)頻通信收、發(fā)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價值。 根據(jù)FPGA的高速并行處理能力和全硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù),借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統(tǒng)的軟件仿真和硬件電路設(shè)計。實(shí)驗結(jié)果表明,比用傳統(tǒng)的FPGA與DSP相結(jié)合實(shí)現(xiàn)方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術(shù),提高了系統(tǒng)并行處理的能力。并且系統(tǒng)功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴(kuò)頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
上傳時間: 2013-05-18
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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的突飛猛進(jìn),人們對通信的保密性能,抗干擾能力的要求越來越高,而且對信息隱蔽、多址保密通信等特性提出了更高的要求。這些要求的實(shí)現(xiàn)都離不開擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用,而擴(kuò)頻通信芯片作為擴(kuò)頻通信網(wǎng)絡(luò)的核心器件,自然也成了研究的重點(diǎn)。本論文旨在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究成果,并以家庭電力線通信環(huán)境為背景,驗證了一種CDMA碼分多址通信的實(shí)現(xiàn)方案,并通過智能家庭系統(tǒng)展示了其應(yīng)用效果。 本課題以構(gòu)建家庭電力載波通信網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo),首先,以兩塊Cyclone系列FPGA開發(fā)板為基礎(chǔ),分別作為發(fā)送單元和接收單元,構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺;以QuartusⅡ 7.2為開發(fā)環(huán)境,運(yùn)用Verilog硬件描述語言,編寫擴(kuò)頻模塊和解擴(kuò)模塊,并且進(jìn)行了測試、仿真和綜合,驗證了通過專用芯片實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的可行性。應(yīng)用方面,采用電力線載波通信芯片,提出了一種由智能插線板和嵌入式網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的家電控制系統(tǒng)。用戶通過WEB方式登陸嵌入式網(wǎng)關(guān),智能插線板能夠在嵌入式網(wǎng)關(guān)的控制下控制電器的電源、發(fā)送紅外遙控指令,實(shí)現(xiàn)對家電的遠(yuǎn)程遙控。使用兩塊FPGA開發(fā)板,實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻通信基本收發(fā)是本設(shè)計得主要成果;將擴(kuò)頻通訊技術(shù)、嵌入式Web技術(shù)引入到智能家庭系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中是本文的一個特點(diǎn)。 仿真和實(shí)驗表明:采用電力線載波通信芯片組建家庭網(wǎng)絡(luò)的方案可行,由智能插線板和嵌入式網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的家電控制系統(tǒng)能靈活、便捷地實(shí)施家電控制,并具有一定的節(jié)能效果。
標(biāo)簽: FPGA 擴(kuò)頻通信 芯片設(shè)計
上傳時間: 2013-06-17
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本文主要研究一種隔離器高速數(shù)據(jù)通信卡設(shè)計,并對基于PCI總線的內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊和交換的硬件編程實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的說明,最后在pc機(jī)windows平臺下對數(shù)據(jù)通信卡進(jìn)行吞吐量和穩(wěn)定性的測試。 首先介紹了網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀以及物理網(wǎng)絡(luò)隔離的原理和重要性,并敘述了網(wǎng)絡(luò)隔離產(chǎn)品的發(fā)展,接著介紹網(wǎng)絡(luò)隔離系統(tǒng),并提出硬件平臺的總體設(shè)計方案:重點(diǎn)敘述了網(wǎng)閘內(nèi)外網(wǎng)通訊的硬件核心數(shù)據(jù)通信卡設(shè)計思路和數(shù)據(jù)的流程,以及基于FPGA的PCI接口外部邏輯設(shè)計,并對該數(shù)據(jù)通訊卡在windows平臺雙機(jī)之間通訊作了測試,并對測試結(jié)果作了分析。
標(biāo)簽: FPGA PCI 高速數(shù)據(jù) 通信卡
上傳時間: 2013-07-30
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