擴(kuò)頻通信,即擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)(Spread Spectrum Communication),它與光纖通信、衛(wèi)星通信一同被譽(yù)為進(jìn)入信息時代的三大高技術(shù)通信傳輸方式。 擴(kuò)頻通信是將待傳送的信息數(shù)據(jù)用偽隨機(jī)編碼序列,也即擴(kuò)頻序列(SpreadSequence)調(diào)制,實現(xiàn)頻譜擴(kuò)展后再進(jìn)行傳輸。接收端則采用相同的編碼進(jìn)行解調(diào)及相關(guān)處理,恢復(fù)出原始信息數(shù)據(jù)。 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比,具有很強(qiáng)的抗人為干擾,抗窄帶干擾,抗多徑干擾的能力,并具有信息隱蔽、多址保密通信等特點(diǎn)。 現(xiàn)場可編輯門陣列FPGA(Field Programmable Gate Array)提供了極強(qiáng)的靈活性,可讓設(shè)計者開發(fā)出滿足多種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。FPGA所固有的靈活性和性能也可讓設(shè)計者緊跟新標(biāo)準(zhǔn)的變化,并能提供可行的方法來滿足不斷變化的標(biāo)準(zhǔn)要求。 EDA 工具的出現(xiàn)使用戶在對FPGA設(shè)計的輸入、綜合、仿真時非常方便。EDA打破了軟硬件之間最后的屏障,使軟硬件工程師們有了真正的共同語言,使目前一切仍處于計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)和規(guī)劃的電子設(shè)計活動產(chǎn)生了實在的設(shè)計實體論文對擴(kuò)頻通信系統(tǒng)和FPGA設(shè)計方法進(jìn)行了相關(guān)研究,并且用Altera公司的最新的FPGA開發(fā)平臺QuartusII實現(xiàn)了一個基帶擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的發(fā)送端部分,最后用軟件Protel99SE設(shè)計了相應(yīng)的硬件電路。 該系統(tǒng)的設(shè)計主要分為兩個部分。第一部分是用QuartusII軟件設(shè)計了系統(tǒng)的VHDL語言描述代碼,并對系統(tǒng)中每個模塊和整個系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的功能仿真和時序時延仿真;第二部分是設(shè)計了以FPGA芯片EP1C3T144C8N為核心的系統(tǒng)硬件電路,并進(jìn)行了相關(guān)測試,完成了預(yù)定的功能。
上傳時間: 2013-07-26
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伴隨著多媒體顯示和傳輸技術(shù)的發(fā)展,人們獲得了越來越高的視聽享受。從傳統(tǒng)的模擬電視,到標(biāo)清、高清、全高清。與顯示技術(shù)發(fā)展結(jié)伴而行的是顯示接口技術(shù)的發(fā)展,從模擬的AV端子,S-Video和VGA接口,到數(shù)字顯示的DVI接口,技術(shù)上經(jīng)歷了一個從模擬到數(shù)字,從并行到串行,從低速到高速的發(fā)展過程。 HDMI是最新的高清晰度多媒體接口,它的規(guī)范由Silicon Image等七家公司提出,具有帶寬大,尺寸小,傳輸距離長和支持正版保護(hù)等功能,符合當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展潮流,一經(jīng)推出,就獲得了巨大的成功。成為平板顯示器、高清電視等設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口之一,并獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。 從上世紀(jì)80年代XILINX發(fā)明第一款FPGA芯片以來,FPGA就以其體系結(jié)構(gòu)和邏輯單元靈活,運(yùn)算速度快,編程方便等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用與IC設(shè)計、系統(tǒng)控制、視頻處理、通信系統(tǒng)、航空航天等諸多方面。 本文利用ALTERA的一款高端FPGA芯片EP2S180F1508C3為核心,配合Silicon Image的專用HDMI接收芯片搭建了一個HDMI的接收顯示平臺。針對HDMI帶寬寬,數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn),使用了新型的DDR2 SDRAM作為視頻信號的輸入和輸出緩沖。在硬件板級設(shè)計上,針對HDMI和DDR2的相關(guān)高速電路,采用了一系列的高速電路設(shè)計方法,有效的避免了信號的反射,串?dāng)_等不良現(xiàn)象。同時在對HDMI規(guī)范和DDR2 SDRAM時序規(guī)范的深入研究的基礎(chǔ)上,在ALTERA的開發(fā)平臺QUARTUSII上編寫了系統(tǒng)的頂層模塊和相關(guān)各功能子模塊,并仿真通過。 論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個方面: 1、論文研究了最新的HDMI接口規(guī)范和新型存儲器件DDR2的時序規(guī)范。 2、論文搭建的整個系統(tǒng)相當(dāng)龐大,涉及到相關(guān)的規(guī)范、多種芯片的資料、各種工具軟件的使用、原理圖的繪制和PCB板的布局布線,直至后期的編程仿真,花費(fèi)了作者大量的時間和精力。 3、論文首次使用FPGA來處理HDMI信號且直接驅(qū)動顯示器件,區(qū)別于-般的ASIC方案。 4、論文對高速電路特別是的DDR2布局布線,采用了一系列的專門措施,具有一定的借鑒價值。
標(biāo)簽: FPGA HDMI 顯示系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-28
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圖像采集系統(tǒng)是數(shù)字圖像信號處理過程中不可缺少的重要部分,它將前端相機(jī)所捕獲的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,或者直接從數(shù)字相機(jī)中獲取數(shù)字信號,然后通過高速的計算機(jī)總線傳回計算機(jī),憑借計算機(jī)的強(qiáng)大的運(yùn)算、數(shù)據(jù)存儲與處理等操作能力,可以方便快捷地對信號進(jìn)行分析處理,具有人機(jī)友好、功能靈活、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著對數(shù)據(jù)傳送速度要求的提高,PCI總線以其高的數(shù)據(jù)傳輸率,即插即用,低功耗等眾多優(yōu)點(diǎn),得到廣泛的應(yīng)用。本文針對PCI總線接口電路使用的廣泛性,介紹了PLX公司橋接芯片PCI9054主模式的工作原理和中斷機(jī)制,采用可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)與PCI9054的本地接口的信號轉(zhuǎn)換,給出了邏輯實現(xiàn)方案和仿真圖。本文針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、并行接口設(shè)計、PCI接口設(shè)計、PC端控制軟件設(shè)計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計圖、實物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。在文章的軟件設(shè)計部分介紹了WinDriver驅(qū)動開發(fā)工具,利用WinDriver工具,在WindowsXP系統(tǒng)下實現(xiàn)設(shè)備的驅(qū)動程序開發(fā),完成主模式數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備中斷的功能。
上傳時間: 2013-06-09
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當(dāng)前,隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化系統(tǒng)中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量日益增大,要求數(shù)據(jù)傳送的速度也越來越快,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式已無法滿足目前的要求。在此前提下,采用高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)成為必然,DMA(直接存儲器訪問)技術(shù)就是較理想的解決方案之一,能夠滿足信息處理實時性和準(zhǔn)確性的要求。 本文以EDA工具、硬件描述語言和可編程邏輯器件(FPGA)為技術(shù)支撐,設(shè)計DMA控制器的總體結(jié)構(gòu)。在通道檢測模塊中,解決了信號抗干擾和請求信號撤銷問題,并提出并行通道檢測算法;在優(yōu)先級管理模塊中提出了動態(tài)優(yōu)先級端口響應(yīng)機(jī)制;在傳輸模塊中采用狀態(tài)機(jī)的設(shè)計思想設(shè)計多個通道的數(shù)據(jù)傳輸。通過各模塊問題的解決及新方法的采用,最終設(shè)計出基于FPGA的多通道DMA控制器的IP軟核。實驗仿真結(jié)果表明,本控制器傳輸速度較快,主頻達(dá)100MHz以上,且工作穩(wěn)定。
上傳時間: 2013-05-16
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可配置端口電路是FPGA芯片與外圍電路連接關(guān)鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數(shù)據(jù)上的傳遞(包括對輸入信號的采集和輸出信號輸出),電壓之間的轉(zhuǎn)換,對外圍芯片的驅(qū)動,完成對芯片的測試功能以及對芯片電路保護(hù)等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設(shè)計方法,依據(jù)可配置端口電路能實現(xiàn)的功能和工作原理,運(yùn)用Cadence的設(shè)計軟件,結(jié)合華潤上華0.5μm的工藝庫,設(shè)計了一款性能、時序、功耗在整體上不亞于xilinx4006e[8]的端口電路。主要研究以下幾個方面的內(nèi)容: 1.基于端口電路信號寄存器的采集和輸出方式,本論文設(shè)計的端口電路可以通過配置將它設(shè)置成單沿或者雙沿的觸發(fā)方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時序仿真,且建立時間小于5ns和保持時間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿足設(shè)計的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對16種狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換的控制,對16種狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換完成了行為級描述和實現(xiàn)了捕獲、移位、輸出、更新等主要功能仿真。 3.基于邊界掃描電路是對觸發(fā)器級聯(lián)的構(gòu)架這一特點(diǎn),設(shè)計了一款邊界掃描電路,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對它進(jìn)行了功能和時序的仿真。達(dá)到對芯片電路測試設(shè)計的要求。 4.對于端口電路來講,有時需要將從CLB中的輸出數(shù)據(jù)實現(xiàn)異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數(shù)輸出的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)以上的功能,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對它進(jìn)行了功能和時序的仿真。滿足設(shè)計要求。 5.對于0.5μm的工藝而言,輸入端口的電壓通常是3.3V和5V,為此根據(jù)設(shè)置不同的上、下MOS管尺寸來調(diào)整電路的中點(diǎn)電壓,將端口電路設(shè)計成3.3V和5V兼容的電路,通過仿真性能上已完全達(dá)到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴(kuò)散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個電路能有效地抑制加到輸入端上的白噪聲型噪聲電壓[2]。 6.在噪聲和延時不影響電路正常工作的范圍內(nèi),具有三態(tài)控制和驅(qū)動大負(fù)載的功能。通過對管子尺寸的大小設(shè)置和驅(qū)動大小的仿真表明:在實現(xiàn)TTL高電平輸出時,最大的驅(qū)動電流達(dá)到170mA,而對應(yīng)的xilinx4006e的TTL高電平最大驅(qū)動電流為140mA[8];同樣,在實現(xiàn)CMOS高電平最大驅(qū)動電流達(dá)到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅(qū)動電流達(dá)到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設(shè)計的端口電路增加了雙沿觸發(fā)、將輸出數(shù)據(jù)實現(xiàn)二次函數(shù)的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數(shù)目減少的新的功能,且驅(qū)動能力更加強(qiáng)大。
上傳時間: 2013-07-20
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本文將高效數(shù)字調(diào)制方式QAM和軟件無線電技術(shù)相結(jié)合,在大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA上對16QAM算法實現(xiàn)。在當(dāng)今頻譜資源日趨緊缺的情況下有很大現(xiàn)實意義。 論文對16QAM軟件實現(xiàn)的基礎(chǔ)理論,帶通采樣理論、變速率數(shù)字信號處理相關(guān)抽取內(nèi)插技術(shù)做了推導(dǎo)和分析;深入研究了軟件無線電核心技術(shù)數(shù)字下變頻原理和其實現(xiàn)結(jié)構(gòu);對CIC、半帶等高效數(shù)字濾波器原理結(jié)構(gòu)和性能作了研究;16QAM調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計采用自項向下設(shè)計思想;采用硬件描述語言VerilogHDL在EDA工具QuartusII環(huán)境下實現(xiàn)代碼輸入;對系統(tǒng)調(diào)試采用了算法仿真和在系統(tǒng)實測調(diào)試相結(jié)合方法。 論文首先對16QAM調(diào)制解調(diào)算法進(jìn)行系統(tǒng)級仿真,并對實現(xiàn)的各模塊的可行性仿真驗證,在此基礎(chǔ)上,完成了調(diào)制端16QAM信號的時鐘分頻模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、星座映射、8倍零值內(nèi)插、低通濾波以及FPGA和AD9857接口等模塊;解調(diào)器主要完成帶通采樣、16倍CIC抽取濾波,升余弦滾降濾波,以及16QAM解碼等模塊,實現(xiàn)了16QAM調(diào)制器;給出了中頻信號時域測試波形和頻譜圖。本系統(tǒng)在200KHz帶寬下實現(xiàn)了512Kbps的高速數(shù)據(jù)數(shù)率傳輸。論文還對增強(qiáng)型數(shù)字鎖相環(huán)EPLL的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和性能分析。
上傳時間: 2013-07-10
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本文提出了一種適合于嵌入式SoC的USB器件端處理器的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。并主要研究了USB器件端處理器的RTL級實現(xiàn)及FPGA原型驗證、和ASIC實現(xiàn)研究,包括從模型建立、算法仿真、各個模塊的RTL級設(shè)計及仿真、FPGA的下載測試和ASIC的綜合分析。它的速度滿足預(yù)定的48MHz,等效門面積不超過1萬門,完全可應(yīng)用于SOC設(shè)計中。 本文重點(diǎn)對嵌入式USB器件端處理器的FPGA實現(xiàn)作了研究。為了準(zhǔn)確測試本處理器的運(yùn)行情況,本文應(yīng)用串口傳遞測試數(shù)據(jù)入FPGA開發(fā)板,測試模塊讀入測試數(shù)據(jù),發(fā)送入PC機(jī)的主機(jī)端。通過NI-VISA充當(dāng)軟件端,檢驗測試數(shù)據(jù)的正確。
上傳時間: 2013-07-24
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QualcommTool 高通CPU用的JTAG工具
標(biāo)簽: 高通
上傳時間: 2013-07-03
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在信息化發(fā)展的當(dāng)前,音視頻等多媒體作為信息的載體,在社會生活的各個領(lǐng)域,起著越來越重要的作用。數(shù)字視頻的海量性成為阻礙其應(yīng)用的的瓶頸之一。在這種情況下,H.264作為新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),以其高性能的壓縮效率,成為備受關(guān)注的焦點(diǎn)和研究問題。H.264通過運(yùn)動估計/運(yùn)動補(bǔ)償(MP/MC)消除視頻時間冗余,對差值圖像進(jìn)行離散余弦變換(DCT)消除空間冗余,對量化后的系數(shù)進(jìn)行可變長編碼(VLC)消除統(tǒng)計冗余,獲得了極高的壓縮效率。隨著嵌入式處理器性能的逐漸提升和3G網(wǎng)絡(luò)即將商用的推動,H.264以其優(yōu)秀的壓縮性能,無論是無線信道傳輸方面,還是存儲容量有限的嵌入式設(shè)備都具有廣闊的應(yīng)用前景。 但H.264在提升壓縮性能的同時付出的代價是算法復(fù)雜度的成倍增加,實際應(yīng)用中人們對視頻解碼的實時性要求嚴(yán)格,已出現(xiàn)的對應(yīng)算法代碼多基于PC通用處理器實現(xiàn),而嵌入式設(shè)備的主頻和處理能力仍然相對有限,存儲容量相對較小,總線速率相對偏低,因此必須對標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)算法進(jìn)行優(yōu)化移植,才能滿足實際應(yīng)用的需求。 本文在對H.264標(biāo)準(zhǔn)及其新特性進(jìn)行詳細(xì)介紹后,重點(diǎn)研究了在解碼端如何針對解碼耗時較多的模塊進(jìn)行改進(jìn),然后將算法移植到ARM平臺,并針對平臺特點(diǎn)作出相應(yīng)優(yōu)化,最后完成解碼圖象顯示,并給出了測試結(jié)果。本文主要完成的工作如下: 詳細(xì)分析了H.264的參考軟件JM中解碼流程,并利用測試工具分析了各模塊耗時,針對耗時較多的模塊如插值運(yùn)算及去塊濾波模塊,提出了對應(yīng)的改進(jìn)算法并在H.264的參考軟件JM86上進(jìn)行了實現(xiàn),PC測試實驗證明了算法改進(jìn)的優(yōu)越性和運(yùn)算優(yōu)化的可行性。最后針對ARM平臺,在對程序結(jié)構(gòu)和對應(yīng)代碼進(jìn)行優(yōu)化之后,將其移植到WINCE系統(tǒng)之下,同時給出了WINCE平臺解碼后圖象加速顯示方法,并對最終測試結(jié)果與性能做出了評價。
標(biāo)簽: 264 ARM 解碼 算法優(yōu)化
上傳時間: 2013-06-04
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串口工具串口工具串口工具串口工具串口工具
標(biāo)簽: 串口工具
上傳時間: 2013-04-24
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