在合成孔徑雷達的研究和研制工作中,合成孔徑雷達模擬技術具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項主要技術進行分析,在對點目標回波信號模型分析研究的基礎上,對點目標原始回波數據進行模擬并做了成像驗證,從而為硬件實現提供了正確的信號模型;針對傳統的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機平臺上用模擬軟件產生原始回波數據并存儲,再通過計算機接口實現數據傳輸,最后完成數模轉換產生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實現高分辨率時的速度和容量瓶頸。 針對具體的設計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實現研究,指出FPGA實時生成點目標原始回波數據是其實現的核心;針對這一核心問題,充分利用現代VLSI設計中的流水線技術與并行陣列技術以及FPGA的優良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結構、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統一為數據的高速生成問題;給出了系統總體設計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復雜度;對原始回波數據實時生成模塊的各主要單元給出了結構并進行了仿真,結果表明FPGA可以滿足課題設計要求;同時,對該模擬器片上系統的實現、增強人機交互性,給出了人機界面的設計思路。 分析指出了點目標原始回波數據實時生成模塊通過并行擴展即可實現多點目標的原始回波數據實時生成;最后對復雜場景目標模擬器的實現進行了構思,指出了傳統方案在改進的基礎上實現高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實現高分辨率合成孔徑雷達原始回波數據實時生成的思想,為國內業界在此方向做了一些理論和實踐上的有益探索,對于國內高分辨率合成孔徑雷達的研制具有一定的實際意義。
上傳時間: 2013-04-24
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在合成孔徑雷達的研究和研制工作中,合成孔徑雷達模擬技術具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項主要技術進行分析,在對點目標回波信號模型分析研究的基礎上,對點目標原始回波數據進行模擬并做了成像驗證,從而為硬件實現提供了正確的信號模型;針對傳統的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機平臺上用模擬軟件產生原始回波數據并存儲,再通過計算機接口實現數據傳輸,最后完成數模轉換產生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實現高分辨率時的速度和容量瓶頸。 針對具體的設計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實現研究,指出FPGA實時生成點目標原始回波數據是其實現的核心;針對這一核心問題,充分利用現代VLSI設計中的流水線技術與并行陣列技術以及FPGA的優良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結構、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統一為數據的高速生成問題;給出了系統總體設計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復雜度;對原始回波數據實時生成模塊的各主要單元給出了結構并進行了仿真,結果表明FPGA可以滿足課題設計要求;同時,對該模擬器片上系統的實現、增強人機交互性,給出了人機界面的設計思路。 分析指出了點目標原始回波數據實時生成模塊通過并行擴展即可實現多點目標的原始回波數據實時生成;最后對復雜場景目標模擬器的實現進行了構思,指出了傳統方案在改進的基礎上實現高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實現高分辨率合成孔徑雷達原始回波數據實時生成的思想,為國內業界在此方向做了一些理論和實踐上的有益探索,對于國內高分辨率合成孔徑雷達的研制具有一定的實際意義。
上傳時間: 2013-05-26
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本文提出一種基于PC104嵌入式工業控制計算機與現場可編程門陣列(FPGA)的PCB測試機的硬件控制系統設計方案。方案中設計高效高壓控制電路,實現測試電壓與測試電流的精確數字控制。選用雙高壓電子開關形式代替高壓模擬電子開關,大幅度提高測試電壓。采用多電源方式在低控制電壓下實現對高壓電子開關的控制。設計高速信號處理電路對測試信號進行處理,從硬件上提高系統測試速度。 本設計中選用Altera公司的現場可編程器(FPGA)EP1K50,利用EDA設計工具Synplify、Modelsim、QuartusⅡ以及Verilog硬件描述語言完成了控制系統的硬件設計及調試,解決了由常規電路難以實現的問題。
上傳時間: 2013-06-04
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本文結合中國科技大學大規模集成電路實驗室和中國科學院上海技術物理研究所合作的星載紅外相機項目,為了解決紅外相機上的不同波段的紅外探測元陣列存在的非均勻性問題,對紅外焦平面探測元陣列存在的非均勻性問題展開了深入的分析和研究。 主要研究和分析了兩類算法的基本原理,重點研究和實現了定標校正算法,通過對積分球定標數據進行深入的分析,將探測元分成線性探測元和非線性探測元,對線性探測元采用兩點校正法,對非線性探測元采用多點分段校正算法,在利用FPGA硬件實現非均勻校正時,分析設計了基于乘法運算和加法運算的FPGA實現,在基于乘加器運算的FPGA實現中。設計出了乘法和加法整體運算的乘加器,內部采用流水線wallace樹壓縮結構,大大加快乘法和加法的速度。
上傳時間: 2013-04-24
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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,并從數模混合電路過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
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隨著圖像處理和模式識別技術的進步,基于生物特征的識別技術成為蓬勃發展的高技術之一,根據IBG(InternationalBiometricGroup)組織對生物特征市場的統計和預測,該領域的收入的年增長率30-50%,到2008年,全球總收入將達到46.39億美元。而基于指紋特征的識別技術由于其獨特的可靠性,穩定性,方便快捷的特點,恰好符合了市場的需求。目前指紋識別技術是生物識別領域中應用最廣泛的識別技術,也是研究與應用的一個熱點。 SOPC片上可編程系統和嵌入式系統是當前電子設計領域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發的一種采用流水線技術、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內部,與用戶自定義邏輯結合構成一個基于FPGA的片上系統。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識別系統對速度的要求。 本文對指紋識別技術中各個環節的算法進行了較為深入的研究,結合NiosⅡ嵌入式處理器的特點,對算法進行了合理的選擇與優化,形成了一套完整的指紋識別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識別系統硬件設計方案。 論文的內容主要包括以下幾個方面: 1、對指紋圖像預處理、后處理和匹配算法進行了改進,提高了算法的性能;設計了一種適用于快速匹配的指紋特征數據結構;提出了一套基于特征點匹配的指紋識別算法。實驗結果表明該算法速度快、誤識率較低、可靠性較高,可以滿足實用的要求。 2、本著增加系統集成度、減小系統體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時提升系統的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個單片嵌入式系統,然后以內嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設計了一個便攜式指紋識別系統,提出了一套基于FPGA的硬件設計方案。 3、利用NiosⅡ開發板對硬件設計方案進行了初步的驗證,實現了指紋采集芯片FPS200與FPGA的接口,并進行了算法的移植。 實驗結果表明本文所提出的系統設計方案是可行的。基于FPGA的自動指紋識別系統在速度、功耗、體積、擴展性方面有著獨特的優勢,具有廣闊的發展空間。最后提出了對這一設計繼續改進的思路和下一步研究的內容。
上傳時間: 2013-06-07
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軟件無線電是二十世紀九十年代提出的一種實現無線通信的體系結構,被認為是繼模擬通信、數字通信之后的第三代無線電通信技術。它的中心思想是:構造一個開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺,并使寬帶模數和數模轉換器盡可能靠近天線,從而將各種功能,如工作頻段、調制解調類型、數據格式、加密模式、通信協議等用軟件來完成。 本論文首先介紹了軟件無線電的基本原理和三種結構形式,綜述了軟件無線電的幾項關鍵技術及其最新研究進展。其中調制解調模塊是軟件無線電系統中的重要部分,集中體現了軟件無線電最顯著的優點——靈活性。目前這一部分的技術實現手段多種多樣。隨著近幾年來芯片制造工藝的飛速發展,可編程器件FPGA以其高速的處理性能、高容量和靈活的可重構能力,成為實現軟件無線電技術的重要手段。 本論文調制解調系統的設計,選擇有代表性的16QAM和QPSK兩種方式作為研究對象,采用SystemView軟件作為系統級開發工具進行集成化設計。在實現系統仿真和FPGA整體規劃后,著重分析用VHDL實現其中關鍵模塊以及利用嵌入FPGA的CPU核控制調制解調方式轉換的方法。同時,在設計中成功地調用了Xilinx公司的IP核,實現了設計復用。由于FPGA內部邏輯可以根據需要進行重構,因而硬件的調試和升級變得很容易,而內嵌CPU使信號處理過程可以用軟件進行控制,充分體現了軟件無線電的靈活性。 通過本論文的研究,初步驗證了在FPGA內實現數字調制解調過程及控制的技術可行性和應用的靈活性,并對將來的擴展問題進行了研究和討論,為實現完整的軟件無線電系統奠定了基礎。
上傳時間: 2013-06-10
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本論文依據IEEE802.16a物理層對RS-CC碼的參數要求,研究了RS-CC碼的高速編、譯碼的VLSI硬件算法,同時對FPGA開發技術進行了研究,以VerilogHDL為描述語言,在Xilinx公司的FPGA上實現了高速的RS-CC編、譯碼器。RS譯碼器中,錯誤位置多項式和錯誤值多項式的求解采用無求逆單元,并具有規則數據流、易于VLSI實現的改進的歐幾里德算法(MEA);CC譯碼器由采用模歸一化路徑度量的全并行的“加比選(ACS)”模塊和具有脈動陣列結構的幸存路徑回溯模塊組成。 在實現RS-CC譯碼器的過程中,分別從算法上和根據FPGA的結構特點上,對譯碼器做了一些優化工作,降低了硬件資源占有率和提高了譯碼速度。 此外,還搭建了以Xilinx公司40萬等效門的FPGASpartan-Ⅲ400-4PQ208為主體,以Cypress公司的USB2.0芯片CY7C68013為高速數據接口的硬件試驗平臺,并在此試驗平臺上實現了文中的高速RS-CC編譯碼系統。
上傳時間: 2013-06-03
上傳用戶:lx9076
全面介紹硬件電子工程師所需技能的教程 常用測量儀器的應用
上傳時間: 2013-06-27
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康華光第五版模電答案,很全的啊,每個章節都有詳細的講解
標簽: 模電
上傳時間: 2013-07-06
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