西門子模擬器 仿真軟件 中文漢化版 s7-200
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,igbt功率器件在電機控制、開關(guān)電源和變流設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。igbt的驅(qū)動包括專門的驅(qū)動電路,以及過流保護電路等。本文設(shè)計參考了三菱、西門康等公司生產(chǎn)的igbt驅(qū)動模塊,加入了接口選擇模塊、功能選擇模塊、電源模塊、功率補充模塊等,實現(xiàn)了整個驅(qū)動電路的模塊化設(shè)計。單個模塊可以驅(qū)動一個橋臂的上下兩個igbt??梢酝ㄟ^方波控制或者spwm控制[1]等控制方式,驅(qū)動單相或者三相逆變器。
標(biāo)簽: IGBT 驅(qū)動電路 模塊化設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和社會需求的日益增長,對通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和容量的要求也越來越大。現(xiàn)代通信系統(tǒng)為了追求更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率,更趨向于采用非恒定包絡(luò)的調(diào)制方式,而非恒定包絡(luò)調(diào)制方式對功率放大器的非線性非常敏感,加上現(xiàn)代通信系統(tǒng)對功率放大器的效率提出了更高的要求,以及功率放大器本身有限的線性度,這就使功率放大器線性化技術(shù)成為無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文對功率放大器的線性化技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究。首先,介紹功率放大器的非線性特性、記憶效應(yīng)產(chǎn)生原理和常見的各種線性化技術(shù),重點研究了目前流行的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真技術(shù)原理。其次,介紹了功率放大器的無記憶模型和有記憶模型,以及兩種實用的預(yù)失真實現(xiàn)方法--查表法和多項式法,在此基礎(chǔ)上重點研究了基于QRD_RLS自適應(yīng)算法的記憶多項式法預(yù)失真技術(shù),對該算法進行了Matlab仿真分析,為后面的FPGA實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。最后,確定了數(shù)字預(yù)失真實現(xiàn)的架構(gòu),介紹了與QRD_RLS算法實現(xiàn)相關(guān)的CORDIC技術(shù)、復(fù)數(shù)Givens旋轉(zhuǎn)及Systolic陣等原理,詳細闡述了基于CORDIC技術(shù)的復(fù)數(shù)QRD_RLS算法的Systolic實現(xiàn),從而在FPGA上實現(xiàn)了數(shù)字預(yù)失真。 在軟件無線電思想的指導(dǎo)下,本文利用System Generator軟件完成了基于QRD_RLS算法的記憶多項式法的數(shù)字預(yù)失真的FPGA設(shè)計,并且在硬件平臺上檢驗了預(yù)失真效果。
標(biāo)簽: FPGA 射頻功放 數(shù)字預(yù)失真
上傳時間: 2013-04-24
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圖像是人類智能活動重要的信息來源之一,是人類相互交流和認識世界的主要媒體。隨著信息高速公路、數(shù)字地球概念的提出,人們對圖像處理技術(shù)的需求與日劇增,同時VLSI技術(shù)的發(fā)展給圖像處理技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的平臺。圖像處理技術(shù)是圖像識別和分析的基礎(chǔ),所以圖像處理技術(shù)對整個圖像工程來說就非常重要,對圖像處理技術(shù)的實現(xiàn)的研究也就具有重要的理論意義與實用價值,包括對傳統(tǒng)算法的改進和硬件實現(xiàn)的研究。仿生算法的興起為圖像處理問題的解決提供了一條十分有效的新途徑;FPGA技術(shù)的發(fā)展為圖像處理的硬件實現(xiàn)提供了有效的平臺。 @@ 本文在詳細介紹鄰域圖像處理算法及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、遺傳算法和蟻群算法基本原理的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于圖像增強和圖像分割的圖像處理問題之中,并將其用FPGA技術(shù)實現(xiàn)。論文中采用遺傳算法自適應(yīng)的確定非線性變換函數(shù)的參數(shù)對圖像進行增強,在采用FPGA來實現(xiàn)的過程中先對系統(tǒng)進行模塊劃分,主要分為初始化模塊、選擇模塊、適應(yīng)度模塊、控制模塊等,然后利用VHDL語言描述各個功能模塊,為了提高設(shè)計效率,利用IP核進行存儲器設(shè)計,利用DSP Builder進行數(shù)學(xué)運算處理。時序控制是整個系統(tǒng)設(shè)計的核心,為盡量避免毛刺現(xiàn)象,各模塊的時序控制都是采用單進程的Moore狀態(tài)機實現(xiàn)的。在圖像分割環(huán)節(jié)中,圖像分割問題轉(zhuǎn)換為求圖像的最大熵問題,采用蟻群算法對改進的最大熵確定的適應(yīng)度函數(shù)進行優(yōu)化,并對基于FPGA和蟻群算法實現(xiàn)圖像分割的各個模塊設(shè)計進行了詳細介紹。 @@ 對實驗結(jié)果進行分析表明遺傳算法和蟻群算法在數(shù)字圖像處理中的使用明顯改善了處理的效果,在利用FPGA實現(xiàn)遺傳算法和蟻群算法的整個設(shè)計過程中由于充分發(fā)揮了FPGA的并行計算能力及流水線技術(shù)的應(yīng)用,大大提高算法的運行速度。 @@關(guān)鍵詞:圖像處理;遺傳算法;蟻群算法;FPGA
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字圖像處理
上傳時間: 2013-06-03
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隨著列車自動化控制和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,基于分布式控制系統(tǒng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)TCN(IEC-61375)在現(xiàn)代高速列車上得到廣泛應(yīng)用。TCN協(xié)議將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為絞線式列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,其中WTB實現(xiàn)對開式列車中的互聯(lián)車輛間的數(shù)據(jù)傳輸和通信,MVB實現(xiàn)車載設(shè)備的協(xié)同工作和互相交換信息。 本文介紹了國內(nèi)外列車通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況和各自優(yōu)勢,分析了MVB一類設(shè)備底層協(xié)議。研究利用FPGA實現(xiàn)MVB控制芯片MVBC,用ARM作為微處理器實現(xiàn)MVB一類設(shè)備的嵌入式解決方案。其中,在FPGA芯片中主要采用自頂向下的設(shè)計方法,RLT硬件描述語言實現(xiàn)MVB控制芯片MVBC一類設(shè)備的主要功能,包括幀編碼器、幀解碼器和邏輯接口單元。ARM主要完成了軟件程序的編寫和實時操作系統(tǒng)的移植。在eCos實時操作系統(tǒng)上,完成了驅(qū)動和上層應(yīng)用程序,包括端口初始化、端口配置、幀收發(fā)指令和報文分析。 為了驗證設(shè)計的正確性,在設(shè)計的硬件平臺基礎(chǔ)上,搭建了MVB通信網(wǎng)絡(luò)的最小系統(tǒng),對網(wǎng)絡(luò)進行系統(tǒng)功能測試。測試結(jié)果表明:設(shè)計方案正確,達到了設(shè)計的預(yù)期要求。
上傳時間: 2013-08-03
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自20世紀(jì)80年代以來,正交頻分復(fù)用技術(shù)不但在廣播式數(shù)字音頻和視頻領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,而且已經(jīng)成為無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(例如IEEE802.11a和HiperLAN/2等)的一部分。OFDM由于其頻譜利用率高,成本低等原因越來越受到人們的關(guān)注。隨著人們對通信數(shù)據(jù)化、寬帶化、個人化和移動化需求的增強,OFDM技術(shù)在綜合無線接入領(lǐng)域?qū)@得越來越廣泛的應(yīng)用。人們開始集中越來越多的精力開發(fā)OFDM技術(shù)在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用,本文也是基于無線通信平臺上的OFDM技術(shù)的運用。 本文的所有內(nèi)容都是建立在空地數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)下行鏈路FPGA實現(xiàn)基礎(chǔ)上的。本文作者的主要工作集中在鏈路接收端的FPGA實現(xiàn)和調(diào)試上。主要包括幀同步(時間同步)算法的研究與設(shè)計、OFDM頻率同步算法的研究與設(shè)計以及同步模塊、OFDM解調(diào)模塊、QAM解調(diào)模塊的FPGA實現(xiàn)。最終實現(xiàn)高速數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)下行鏈路在無線環(huán)境中連通。 對于無線移動通信系統(tǒng)而言,多普勒頻移、收發(fā)設(shè)備的本地載頻偏差均可能破壞OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性,從而導(dǎo)致ICI,影響系統(tǒng)性能。另外,由于OFDM系統(tǒng)大多采用IFFT/FFT實現(xiàn)調(diào)制解調(diào),因此在接收方確定FFT的起點對數(shù)據(jù)的正確解調(diào)也至關(guān)重要。同步技術(shù)即是針對系統(tǒng)中存在的定時偏差、頻率偏差進行定時、頻偏的估計與補償,來減少各種同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。在OFDM實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)中,同步技術(shù)是十分重要的一部分。本文花費了三個章節(jié)闡述了同步技術(shù)的原理、算法和實現(xiàn)方法。 目前OFDM系統(tǒng)的載波同步方案,可以歸納為三大類:輔助數(shù)據(jù)類,盲估計類和基于循環(huán)前綴的半盲估計類。本文首先分析了各種載波同步方案的優(yōu)缺點,并舉例說明了各個載波同步方式的實現(xiàn)方法。然后具體闡述了本文在FPGA平臺上實現(xiàn)的OFDM接收端同步的同步方式,包括其具體算法和FPGA實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。本文所采用的幀同步和頻率同步方案都是采用輔助數(shù)據(jù)類的,在闡述其具體算法的同時對算法在不同參數(shù)和不同形式下的性能做出了仿真對比分析。 OFDM的解調(diào)采用FFT算法,在FPGA上的實現(xiàn)是十分方便的。本文主要闡述其實現(xiàn)結(jié)構(gòu),重點放在提取有效數(shù)據(jù)部分有效數(shù)據(jù)位置的推導(dǎo)過程。最后介紹了本文實現(xiàn)QAM軟解調(diào)的解調(diào)方法。 本文闡述算法采用先提出原理,然后給出具體公式,再根據(jù)公式中的系數(shù)和變量分析算法性能的方式。在闡述實現(xiàn)方式時首先給出實現(xiàn)框圖,然后對框圖中比較重要或者復(fù)雜的部分進行詳細闡述。在介紹完每個模塊實現(xiàn)方式之后給出了仿真或者上板結(jié)果,最后再給出整體測試結(jié)果。
上傳時間: 2013-06-26
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自20世紀(jì)90年代以來,隨著計算機技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,微機保護和測控裝置的性能得到大幅提升,以此為基礎(chǔ)的變電站自動化系統(tǒng)在我國的電力系統(tǒng)中得到長足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。 @@ 為增加產(chǎn)品的市場競爭力,電力系統(tǒng)二次設(shè)備生產(chǎn)廠商緊跟市場需求,將各種具有高性價比的新型處理器芯片和外圍芯片大量應(yīng)用到變電站自動化系統(tǒng)的保護、測控裝置上,如32位CPU、數(shù)字信號處理芯片DSP、高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、大容量Flash存儲芯片、可編程邏輯器件CPLD、FPGA等。這些功能強大的器件的應(yīng)用使保護測控裝置在外形上趨于小型化集成化,而在功能上則較以前有顯著提升。同時,各種成熟的商用嵌入式實時操作系統(tǒng)的采用使處理器的性能得到充分發(fā)揮,裝置通信、數(shù)據(jù)存儲及處理能力更強,性能大幅提高,程序移植升級更加方便快捷。 @@ 本論文以現(xiàn)階段國內(nèi)外變電站自動化系統(tǒng)測控技術(shù)為參考,根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和要求,研究一種基于ARM和FPGA技術(shù)并采用嵌入式實時操作系統(tǒng)的高性能測控裝置,并給出硬軟件設(shè)計。 @@ 裝置硬件采用模塊化設(shè)計,按照測控裝置基本功能設(shè)計插件板。分為主CPU插件、交流采樣插件、遙信采集插件、遙控出口插件、直流采樣及輸出插件。除主CPU插件,其他插件的數(shù)量可以根據(jù)需要任意增減,滿足不同用戶的需求。 @@ 裝置主CPU采用目前先進的基于ARM技術(shù)的微處理器AT91RM9200,通過數(shù)據(jù)、地址總線和其他插件板連接,構(gòu)成裝置的整個系統(tǒng)。交流采樣插件采用FPGA技術(shù),利用ALTERA公司的FPGA芯片EP1K10實現(xiàn)交流采樣的控制,降低了CPU的負擔(dān)。 @@ 軟件采用Vxworks嵌入式實時操作系統(tǒng),增加了系統(tǒng)的性能。以任務(wù)來管理不同的軟件功能模塊,利于裝置軟件的并行開發(fā)和維護。 @@關(guān)鍵詞:測控裝置;嵌入式實時操作系統(tǒng);ARM;現(xiàn)場可編程門陣列
上傳時間: 2013-04-24
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DDR2 SDRAM是目前內(nèi)存市場上的主流內(nèi)存。除了通用計算機系統(tǒng)外,大量的嵌入式系統(tǒng)也紛紛采用DDR2內(nèi)存,越來越多的SoC系統(tǒng)芯片中會集成有DDR2接口模塊。因此,設(shè)計一款匹配DDR2的內(nèi)存控制器將會具有良好的應(yīng)用前景。 論文在研究了DDR2的JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計出DDR2控制器的整體架構(gòu),采用自項向下的設(shè)計方法和模塊化的思想,將DDR2控制器劃分為若干模塊,并使用Verilog HDL語言完成DDR2控制器IP軟核中初始化模塊、配置模塊、執(zhí)行模塊和數(shù)據(jù)通道模塊的RTL級設(shè)計。根據(jù)在設(shè)計中遇到的問題,對DDR2控制器的整體架構(gòu)進行改進與完善。在分析了Altera數(shù)字PHY的基本性能的基礎(chǔ)上,設(shè)計DDR2控制器與數(shù)字PHY的接口模塊。搭建DDR2控制器IP軟核的仿真驗證平臺,針對設(shè)計的具體功能進行仿真驗證,并實現(xiàn)在Altera Stratix II GX90開發(fā)板上對DDR2存儲芯片基本讀/寫操作控制的FPGA功能演示。 論文設(shè)計的DDR2控制器的主要特點是: 1.支持?jǐn)?shù)字PHY電路,不需要實際的硬件電路就完成DDR2控制器與DDR2存儲芯片之間的物理層接口,節(jié)約了設(shè)計成本,縮小了硬件電路的體積。 2.將配置口從初始化模塊中分離出來,簡化了具體操作。 3.支持多個DDR2存儲芯片,使得DDR2控制器的應(yīng)用范圍更為廣闊。 4.支持DDR2的三項新技術(shù),充分發(fā)揮DDR2內(nèi)存的特性。 5.自動DDR2刷新控制,方便用戶對DDR2內(nèi)存的控制。
上傳時間: 2013-06-10
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隨著人們對于高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的急切需求以及新的無線通信技術(shù)的發(fā)展,頻譜資源匱乏問題日益嚴(yán)重。無線頻譜的緊缺已經(jīng)成為限制無線通信與服務(wù)應(yīng)用持續(xù)發(fā)展的瓶頸。認知無線電技術(shù)(Cognitive Radio)改變了傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式,它以頻譜利用的高效性為目標(biāo),允許非授權(quán)用戶擇機利用授權(quán)用戶的頻譜空洞傳輸數(shù)據(jù),以此來解決無線頻譜資源短缺的問題。它是具有自主尋找和使用空閑頻譜資源能力的智能無線電技術(shù)。本文的目標(biāo)是在基于FPGA+DSP的系統(tǒng)硬件平臺上,以軟件編程的方式實現(xiàn)認知無線電數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?軟件無線電是實現(xiàn)認知無線電的理想平臺。本文首先闡述了軟件無線電的基本工作原理及關(guān)鍵技術(shù)途徑,對多速率信號處理中的內(nèi)插和抽取、帶通采樣、數(shù)字下變頻、濾波等技術(shù)進行了分析與探討,為設(shè)計多速率調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)。然后針對軟件無線電的要求給出了基于FPFA+DSP的系統(tǒng)設(shè)計硬件框圖,并對其中的部分硬件(FPGA、AD9857、AD9235)做了簡要的描述并給出其初始化過程。在理解基本概念和原理的基礎(chǔ)上,詳細論述了在系統(tǒng)硬件設(shè)計平臺上實現(xiàn)的π/4-DQPSK、8PSK、16QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)。本文給出了調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)方案中的各個功能模塊(差分編、解碼,加同步頭、內(nèi)插和成形濾波,下變頻,系統(tǒng)同步等)具體的設(shè)計方案和通過硬件編程實現(xiàn)了板級的仿真和最后的硬件實現(xiàn),并對其中得到的數(shù)據(jù)進行分析,進一步驗證方案的可行性。最后介紹了通信板同頻譜感知板協(xié)同工作原理,依據(jù)頻譜感知板獲取的各個信道狀況自適應(yīng)的選擇π/4-DQPSK、8PSK、16QAM調(diào)制解調(diào)方式并在FPGA上實現(xiàn)了其中部分功能。
標(biāo)簽: FPGA 多速率 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-05-30
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現(xiàn)代社會對各種無線通信業(yè)務(wù)的需求迅猛增長,這就要求無線通信在具有較高傳輸質(zhì)量的同時,還必須具有較大的傳輸容量。這種需求要求在無線通信中必須采用效率較高的線性調(diào)制方式,以提高有限頻帶帶寬的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率,而效率較高的調(diào)制方式通常會對發(fā)端發(fā)射機的線性要求較高,這就使功率放大器線性化技術(shù)成為下一代無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 在本文中,研究了前人所提出的各種功放線性化技術(shù),如功率回退法、正負反饋法、預(yù)失真和非線性器件法等等,針對功率放大器對信號的失真放大問題進行研究,對比和研究了目前廣泛流行的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真算法。在一般的自適應(yīng)數(shù)字預(yù)失真算法中,主要有兩類:無記憶非線性預(yù)失真和有記憶非線性預(yù)失真。無記憶非線性預(yù)失真主要是通過比較功率放大器的反饋信號和已知輸入信號的幅度和相位的誤差來估計預(yù)失真器的各種修正參數(shù)。而有記憶非線性預(yù)失真主要是綜合考慮功率放大器非線性和記憶性對信號的污染,需要同時分析信號的當(dāng)前狀態(tài)和歷史狀態(tài)。在對比完兩種數(shù)字預(yù)失真算法之后,文章著重分析了有記憶預(yù)失真算法,選擇了其中的多項式預(yù)失真算法進行了具體分析推演,并通過軟件無線電的方法將數(shù)字信號處理與FPGA結(jié)合起來,在內(nèi)嵌了System Generator軟件的Matlab/Simulink上對該算法進行仿真分析,證明了這個算法的性能和有效性。 本文另外一個最重要的創(chuàng)新點在于,在FPGA設(shè)計上,使用了系統(tǒng)級設(shè)計的思路,與Xilinx公司提供的軟件能夠很好的配合,在完成仿真后能夠直接將代碼轉(zhuǎn)換成FPGA的網(wǎng)表文件或者硬件描述語言,大大簡化了開發(fā)過程,縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。
上傳時間: 2013-06-20
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