擴頻通信具有較強的抗干擾、抗偵查和抗衰落能力,可以實現(xiàn)碼分多址,目前廣泛應用于通信抗干擾、衛(wèi)星通信、導航、保密通信、測距和定位等各個方面。另外,隨著集成電路技術的飛速發(fā)展,數(shù)字接收機和軟件無線電也已經是現(xiàn)代通信研究的一個熱點。 本文正是順應這種發(fā)展趨勢,在某工程項目的通信分系統(tǒng)中建立CDMA直接序列擴頻通信系統(tǒng)。 本文作者承擔了多點無線擴頻通信系統(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設計和實現(xiàn),包括各個模塊的測試和整個系統(tǒng)的聯(lián)合測試。 文章的主要內容如下: 1.簡述了擴頻通信及軟件無線電的發(fā)展及現(xiàn)狀。 2. 對直擴系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)中采用的相關關鍵技術進行了闡述。相關關鍵技術包括擴頻碼的研究和選取,擴頻碼同步的研究,包括捕獲算法和跟蹤算法的研究,以及自適應門限的研究。 3.詳細討論了該多點無線通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),提出了適合于本系統(tǒng)的算法。首先闡述了系統(tǒng)的總體設計方案和設計參數(shù),接著分為物理層和鏈路層詳細闡述了各個模塊的設計與仿真,包括matlab仿真和modelsim仿真,文中給出了大量的仿真結果圖。仿真結果證明算法的正確性,仿真性能也能滿足系統(tǒng)設計的要求。 4.介紹了該多點無線通信系統(tǒng)的硬件平臺與系統(tǒng)調試。首先介紹了系統(tǒng)的硬件平臺和硬件框圖,介紹了系統(tǒng)的相關器件及其配置,接著介紹了FPGA的開發(fā)流程、開發(fā)工具、設計原則及遇到的相關問題,最后介紹了系統(tǒng)的設計驗證與性能分析,給出了系統(tǒng)的調試方案和調試結果。 本文所討論的多點無線通信系統(tǒng)已經在某工程項目的通信分系統(tǒng)中實現(xiàn)。目前工作正常,性能良好,具有通用性、可移植性,有重要的理論及實用價值。
標簽: 多點 無線擴頻 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)境下應用VC++6.0 實現(xiàn)PC 機與PLC串行通信的編程方法,開發(fā)了玻璃器皿沖壓機上位機監(jiān)控系統(tǒng)。實際運行證明,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、信息調制與解調于一體,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的研究還處于初始階段,目前還不太成熟,離實際應用還有一段距離。 本文主要基于FPGA芯片的基礎上對差分跳頻進行了研究,用FPGA來實現(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構成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設計中盡量采用軟件無線電體系結構,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、標準、模塊化的硬件平臺,用軟件編程來實現(xiàn)差分跳頻的各種功能,從基于硬件的設計方法中解放出來。 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行仿真,找出基于FPGA實現(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的理論上進行設計。最后根據(jù)設計方案制作基于FPGA的電路板。 設計中跳頻圖案、直接數(shù)字頻率合成器、頻率識別、位同步、跳頻圖案恢復、線性調頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進行設計,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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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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擴頻通信技術是信息時代的三大高技術通信傳輸方式之一,與常規(guī)的通信技術相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領域向民用領域迅速發(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絡之中,如衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)傳輸、定位、測距等系統(tǒng)中。 擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統(tǒng),然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產品開發(fā)的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結合實現(xiàn)的直接序列擴頻的收發(fā)系統(tǒng)比較多,系統(tǒng)復雜且成本高。另外,現(xiàn)代擴頻通信系統(tǒng)在接收和發(fā)送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設計一個全部用FPGA技術實現(xiàn)的擴頻通信收、發(fā)系統(tǒng)具有較強的實際應用價值。 根據(jù)FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現(xiàn)的特點,采用直接序列擴頻技術,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計。實驗結果表明,比用傳統(tǒng)的FPGA與DSP相結合實現(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,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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隨著網絡技術和通信技術的突飛猛進,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。這些要求的實現(xiàn)都離不開擴頻通信技術的應用,而擴頻通信芯片作為擴頻通信網絡的核心器件,自然也成了研究的重點。本論文旨在借鑒國內外相關研究成果,并以家庭電力線通信環(huán)境為背景,驗證了一種CDMA碼分多址通信的實現(xiàn)方案,并通過智能家庭系統(tǒng)展示了其應用效果。 本課題以構建家庭電力載波通信網絡為目標,首先,以兩塊Cyclone系列FPGA開發(fā)板為基礎,分別作為發(fā)送單元和接收單元,構建了系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺;以QuartusⅡ 7.2為開發(fā)環(huán)境,運用Verilog硬件描述語言,編寫擴頻模塊和解擴模塊,并且進行了測試、仿真和綜合,驗證了通過專用芯片實現(xiàn)擴頻通信系統(tǒng)的可行性。應用方面,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關構成的家電控制系統(tǒng)。用戶通過WEB方式登陸嵌入式網關,智能插線板能夠在嵌入式網關的控制下控制電器的電源、發(fā)送紅外遙控指令,實現(xiàn)對家電的遠程遙控。使用兩塊FPGA開發(fā)板,實現(xiàn)了擴頻通信基本收發(fā)是本設計得主要成果;將擴頻通訊技術、嵌入式Web技術引入到智能家庭系統(tǒng)的設計當中是本文的一個特點。 仿真和實驗表明:采用電力線載波通信芯片組建家庭網絡的方案可行,由智能插線板和嵌入式網關構成的家電控制系統(tǒng)能靈活、便捷地實施家電控制,并具有一定的節(jié)能效果。
上傳時間: 2013-06-17
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偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調制技術是一種恒包絡調制技術,具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點,廣泛應用于衛(wèi)星通信和移動通信領域。 論文以某型偵收設備中OQPSK解調器的全數(shù)字化為研究背景,設計并實現(xiàn)了基于FPGA的全數(shù)字OQPSK調制解調器,其中調制器主要用于仿真未知信號,作為測試信號源。論文研究了全數(shù)字OQPSK調制解調的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復、定時恢復等;完成了整個調制解調算法的MATLAB仿真。在此基礎上,采用VHDL硬件描述語言在Xilinx公司ISE7.1開發(fā)環(huán)境下設計并實現(xiàn)了各個算法模塊,并在硬件平臺上加以實現(xiàn)。通過實際現(xiàn)場測試,實現(xiàn)了對所偵收信號的正確解調。論文還實現(xiàn)了解調器的百兆以太網接口,使得系統(tǒng)可以方便地將解調數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行后續(xù)處理。
上傳時間: 2013-05-19
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本文主要研究一種隔離器高速數(shù)據(jù)通信卡設計,并對基于PCI總線的內外網數(shù)據(jù)通訊和交換的硬件編程實現(xiàn)進行詳細的說明,最后在pc機windows平臺下對數(shù)據(jù)通信卡進行吞吐量和穩(wěn)定性的測試。 首先介紹了網絡安全的現(xiàn)狀以及物理網絡隔離的原理和重要性,并敘述了網絡隔離產品的發(fā)展,接著介紹網絡隔離系統(tǒng),并提出硬件平臺的總體設計方案:重點敘述了網閘內外網通訊的硬件核心數(shù)據(jù)通信卡設計思路和數(shù)據(jù)的流程,以及基于FPGA的PCI接口外部邏輯設計,并對該數(shù)據(jù)通訊卡在windows平臺雙機之間通訊作了測試,并對測試結果作了分析。
標簽: FPGA PCI 高速數(shù)據(jù) 通信卡
上傳時間: 2013-07-30
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本文應用EDA技術,基于FPGA器件設計與實現(xiàn)UART,并采用CRC校驗。主要工作如下: 1、在異步串行通信電路部分完全用FPGA來實現(xiàn)。選用Xilinx公司的SpartanⅢ系列的XC3S1000來實現(xiàn)異步串行通信的接收、發(fā)送和接口控制功能,利用FPGA集成度比較高,具有在線可編程能力,在其完成各種功能的同時,完全可以將串行通信接口構建其中,可根據(jù)實際需求分配資源。 2、利用VerilogHDL語言非常容易掌握,功能比VHDL更強大的特點,可以在設計時不斷修改程序,來適用不同規(guī)模的應用,而且采用Verilog輸入法與工藝性無關,利用系統(tǒng)設計時對芯片的要求,施加不同的約束條件,即可設計出實際電路。 3、利用ModelSim仿真工具對程序進行功能仿真和時序仿真,以驗證設計是否能獲得所期望的功能,確定設計程序配置到邏輯芯片之后是否可以運行,以及程序在目標器件中的時序關系。 4、為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性,采用循環(huán)冗余校驗CRC(CyclicRedundancyCheck),該編碼簡單,誤判概率低,為了減少硬件成本,降低硬件設計的復雜度,本設計通過CRC算法軟件實現(xiàn)。 實驗結果表明,基于EDA技術的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA集成度高,結構靈活,設計方法多樣,開發(fā)周期短,調試方便,修改容易,采用FPGA較好地實現(xiàn)了串行數(shù)據(jù)的通信功能,并對數(shù)據(jù)作了一定的處理,本設計中為CRC校驗。另外,可以利用FPGA的在線可編程特性,對本設計電路進行功能擴展,以滿足更高的要求。
標簽: FPGA CRC 串行 通信實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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