直接數字頻率合成(DDS)是七十年代初提出的一種新的頻率合成技術,其數字結構滿足了現代電子系統的許多要求,因而得到了迅速的發展。現場可編程門陣列器件(FPGA)的出現,改變了現代電子數字系統的設計方法,提供了一種全新的設計模式。本論文結合這兩項技術,并利用單片機控制靈活的特點,開發了一種雙通道波形發生器。在實現過程中,選用了Altera公司的EP1C6Q240C8芯片作為產生波形數據的主芯片,充分利用了該芯片的超大集成性和快速性。在控制芯片上選用ATMAL的AT89C51單片機作為控制芯片。本設計中,FPGA芯片的設計和與控制芯片的接口設計是一個難點,本文利用Altera的設計工具Quartus Ⅱ并結合Verilog-HDL語言,采用硬件編程的方法很好地解決了這一問題。 本文首先介紹了波形發生器的研究背景和DDS的理論。然后詳盡地敘述了用EP1C6Q240C8完成DDS模塊的設計過程,這是設計的基礎。接著分析了整個設計中應處理的問題,根據設計原理就功能上進行了劃分,將整個儀器功能劃分為控制模塊、外圍硬件、FPGA器件三個部分來實現。然后就這三個部分分別詳細地進行了闡述。并且通過系列實驗,詳細地分析了該波形發生器的功能、性能、實現和實驗結果。最后,結合在設計中的一些心得體會,提出了本設計中的一些不足和改進意見。通過實驗說明,本設計達到了預定的要求,并證明了采用軟硬件結合,利用FPGA實現基于DDS架構的雙路波形發生器是可行的。
上傳時間: 2013-04-24
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4路無線遙控開關電路圖與工作原理,省得再去尋找,現成照做就ok。
上傳時間: 2013-06-13
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這份應用筆記描述了stm32硬件實現特性如電源提供,時鐘管理,重置控制,啟動模式的設置和調試管理。
上傳時間: 2013-06-29
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光纖水聽器自問世以來,在巨大的軍事價值和民用價值推動下得到了迅速發展,已逐漸從實驗室研究階段走向工程應用。同時隨著光纖水聽器的不斷發展,對水聲信號的檢測技術以及數字處理能力也提出了新的要求。論文在此背景下開展了一系列研究工作,并提出了利用FPGA(Field ProgrammableGate Array,現場可編程門陣列)實現光纖3×3耦合器解調算法的新思路。 目前干涉型光纖水聽器的解調一般采用PGC(Phase Generated Carrier,相位生成載波技術)技術和基于3×3光纖耦合器干涉的解調技術。PGC技術在解調過程中引入了載波信號,它對采樣率,激光器等的要求都較高,因此我們把目光投向3×3耦合器解調技術,文中對其解調原理進行了闡述,對采樣率的確定進行了討論,并對3×3耦合器三路輸出不對稱的情況進行了分析,最后在本文的結論部分提出了基于3×3耦合器解調的改良方案。 目前,光纖信號數字化解調的硬件實現采用DSP(Digital Signal Process,可編程數字信號處理器)信號處理機,與之相比,FPGA解調具有速度快、資源占用少、易于擴展等優勢。本文對FPGA與DSP、ASIC(application-specificintegrated circuit,專用集成電路)實現方案進行了對比,分析了適合利用FPGA實現的算法所應具備的特征;介紹了3×3耦合器解調算法中各個模塊的設計情況;分析了系統的工作情況,硬件的構造及芯片的選擇,最后驗證了利用FPGA可以實現3×3耦合器解調算法。
上傳時間: 2013-07-03
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數字射頻存儲器(Digital Radio FreqlJencyr:Memory DRFM)具有對射頻信號和微波信號的存儲、處理及傳輸能力,已成為現代雷達系統的重要部件。現代雷達普遍采用了諸如脈沖壓縮、相位編碼等更為復雜的信號處理技術,DRFM由于具有處理這些相干波形的能力,被越來越廣泛地應用于電子對抗領域作為射頻頻率源。目前,國內外對DRFM技術的研究還處于起步階段,DRFM部件在采樣率、采樣精度及存儲容量等方面,還不能滿足現代雷達信號處理的要求。 本文介紹了DRFM的量化類型、基本組成及其工作原理,在現有的研究基礎上提出了一種便于工程實現的設計方法,給出了基于現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array FPGA)實現的幅度量化DRFM設計方案。本方案的采樣率為1 GHz、采樣精度12位,具體實現是采用4個采樣率為250 MHz的ADC并行交替等效時間采樣以達到1 GHz的采樣率。單通道內采用數字正交采樣技術進行相干檢波,用于保存信號復包絡的所有信息。利用FPGA器件實現DRFM的控制器和多路采樣數據緩沖器,采用硬件描述語言(Very High Speed}lardware Description Language VHDL)實現了DRFM電路的FPGA設計和功能仿真、時序分析。方案中采用了大量的低壓差分信號(Low Voltage Differential Signaling LVDS)邏輯的芯片,從而大大降低了系統的功耗,提高了系統工作的可靠性。本文最后對采用的數字信號處理算法進行了仿真,仿真結果證明了設計方案的可行性。 本文提出的基于FPGA的多通道DRFM系統與基于專用FIFO存儲器的DRFM相比,具有更高的性能指標和優越性。
上傳時間: 2013-06-01
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體視攝像顯示技術的研究以應用于微創傷外科的光電醫療儀器——三維電視內窺鏡的開發與研制為背景,設計研究一種基于FPGA技術的立體顯示系統,以滿足三維立體內窺鏡、戰場立體觀察系統和立體電影等設備的技術要求。 主要研究內容是對體視攝像顯示系統的進行硬件電路設計、VerilogHDL 語言的軟件編程、并采用MCU(Micro Control IJnit)的I
上傳時間: 2013-05-30
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隨著現代互聯網規模的不斷擴大,網絡數據流量迅速增長,傳統的路由器已經無法滿足網絡的交換和路由需求。當前,新一代路由器普遍利用了交換式路由技術,通過使用交換背板以充分利用公共通信鏈路,有效的提高了鏈路的利用率,并使各通信節點的并行通信成為可能。硬件系統設計中結合了專用網絡處理器,可編程器件各自的特點,采用了基于ASIC,FPGA,CPLD硬件結構模塊化的設計方法。基于ASIC技術體系的GSR的出現,使得路由器的性能大大提高。但是,這種路由器主要滿足數據業務(文字,圖象)的傳送要求,不能解決全業務(語音,數據,視頻)數據傳送的需要。隨著網絡規模的擴大,矛盾越來越突出,而基于網絡處理器技術的新一代路由器,從理論上提出了解決GSR所存在問題的解決方案。 基于網絡路由器技術實現的路由器,采用交換FPGA芯片硬件實現的方式,對路由器內部各種單播、多播數據包進行路由轉發,實現網絡路由器與外部數據收發芯片的數據通信。本文主要針對路由器內部交換FPGA芯片數據轉發流程的特點,分析研究了傳統交換FPGA所采用的交換算法,針對簡單FIFO算法所產生的線頭阻塞現象,結合虛擬輸出隊列(VOQ)機制及隊列仲裁算法(RRM)的特點,并根據實際設計中各外圍接口芯片,給出了一種消除數據轉發過程中出現的線頭阻塞的iSLIP改進算法。針對實際網絡單播、多播數據包在數據轉發處理過程的不同,給出了實際的解決方案。并對FPGA外部SSRAM包緩存帶寬的利用,數據轉發的包亂序現象及FPGA內部環回數據包的處理流程作了分析并提出了解決方案,有效的提高了路由器數據交換性能。 根據設計方案所采用的算法的實現方式,結合FPGA內部部分關鍵模塊的功能特點及性能要求,給出了交換FPGA內部可用BlockRam資源合理的分配方案及部分模塊的設計實現,滿足了實際的設計要求。所有處理模塊均在xilinx公司的FPGA芯片中實現。
上傳時間: 2013-04-24
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軟件無線電是無線通信領域繼固定到移動、模擬到數字之后的第三次革命,是目前乃至未來的無線電領域的技術發展方向,它在提高系統靈活性上有無可比擬的優勢,是實現未來無線通信系統的有效手段。擴頻通信具有卓越的抗干擾和保密性能。擴頻通信相對于傳統的窄帶通信,在頻譜利用率上也有明顯的優勢,是未來無線通信系統中的關鍵技術,直接序列擴頻則是其中在民用領域使用最多的一種擴頻技術。FPGA在分布式計算、并行處理、流水線結構上有獨特的優勢,自然成為設計擴頻軟件無線電系統的首選技術之一。 首先介紹了軟件無線電的理論基礎,并分析了它的硬件結構和技術關鍵。軟件無線電的關鍵思路在于構建一個通用的強大的硬件平臺,這也正是本課題的主要工作之一。而后,重點介紹了直序擴頻的理論基礎。對于發射機,其中最關鍵的是尋找一種相關特性卓越的偽隨機序列,本課題主要對m序列、OVSF碼和Gold碼進行了深入研究。最后,詳述了基于DDFS的數字調制技術和FPGA技術。 基于以上理論基礎研究,根據軟件無線電硬件結構,開發了基于Altera公司Cyclone系列FPGA的硬件平臺。該平臺具有210Mbps的高速DAC,并配有串口、USB接口、音頻CODEC輸入輸出通道、以及LVDS擴展口和SDRAM,考慮到通用性,設計中加入了足以開發出接收機的兩路40Mbps的高速ADC。FPGA的代碼開發也是核心內容,本課題編寫了大量相應的代碼,包括加擴模塊(含偽隨機序列發生器)、基于DDFS的數字調制模塊以及串口通信模塊、LCD驅動模塊,SDRAM Controller、ADC驅動模塊,并編寫了相應的測試代碼。整個系統測試通過。關于硬件平臺設計和代碼開發,在本文第三章和第四章詳細介紹。 總體說來,本課題基于現有的理論發展,在充分理解相關理論的前提下,將主要經歷集中于具體應用的研究與開發,并取得了一定的成果。
上傳時間: 2013-06-27
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指紋識別作為生物特征識別的一種,在身份識別上有著其他手段不可比擬的優越性:人的指紋具有唯一性和穩定性;隨著指紋傳感器性能的提高和價格的降低.指紋的采集相對容易;指紋識別算法已經比較成熟
上傳時間: 2013-07-28
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研制發射微小衛星,是我國利用空間技術服務經濟建設、造福人類的重要途徑。現代微小衛星在短短20年里能取得長足的發展,主要取決于微小衛星自身的一系列特點:重量輕,體積小,成本低,性能高,安全可靠,發射方便、快捷靈活等。在衛星通信系統中,由于傳輸信道的多徑和各種噪聲的影響,信號在接收端會引起差錯,通過信道編碼環節,可對這些不可避免的差錯進行檢測和糾正。 在微小衛星通信鏈路中,信道編碼器的任務是差錯控制。本文采用符合空間數據系統咨詢委員會CCSDS標準的鏈接碼進行信道編碼,即內碼為(2,1,6)的卷積碼,外碼為(255,223)的RS碼,中間進行交織操作。其中,里德-索羅蒙碼(簡稱RS碼)是一種重要的非二進制BCH碼,是分組碼中糾錯能力最強的糾錯碼,一次可以糾正多個突發錯誤,廣泛地用于空間通信中。 本文針對南京航空航天大學自行研制的微小衛星通信分系統的技術要求,在用SystemView和C語言仿真的基礎上,用硬件描述語言Verilog設計了RS(255,223)編碼器和譯碼器,使用Modelsim軟件進行了功能仿真,并通過Xilinx公司的軟件ISE對設計進行綜合、布局布線,最后生成可下載的比特流文件下載到Xilinx公司的型號為XC3S2000的FPGA芯片中,完成了電路的設計并實現了編碼譯碼的功能,表明本文設計的信道編解碼器的正確性和實用性,滿足了微小衛星通信分系統的技術要求。
上傳時間: 2013-08-01
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