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角度

基于FPGA的通用數(shù)字化音頻處理平臺的研究與實現(xiàn).rar

目前對數(shù)字化音頻處理的具體實現(xiàn)主要集中在以DSP或?qū)Ｓ肁SIC芯片為核心的處理平臺的開發(fā)方面，存在著并行處理性能差，系統(tǒng)升級和在線配置不靈活等缺點。另一方面現(xiàn)有解決方案的設計主要集中于處理器芯片，而對于音頻編解碼芯片的關注度較低，而且沒有提出過從芯片層到PCB板層的完整設計思路。本文針對上述問題對數(shù)字化音頻處理平臺進行了研究，主要內(nèi)容包括： 1、提出了基于FPGA的通用音頻處理平臺，該方案有別于現(xiàn)有的基于MCU、DSP和其它專用ASIC芯片的方案，論證了基于FPGA的音頻處理系統(tǒng)的結構及設計工作流程，并對嵌入式音頻處理系統(tǒng)專門進行了研究。 2、提出了從芯片層到PCB板層的完整設計思路，并將設計思路得以實現(xiàn)。完成了FPGA的設計及實現(xiàn)過程，包括：系統(tǒng)整體分析，設計流程分析，配置模塊和數(shù)據(jù)通信模塊的RTL實現(xiàn)等；解決了FPGA與音頻編解碼芯片TLV320AIC23B之間接口不匹配問題；給出配置和數(shù)據(jù)通信模塊的功能方框圖；從多個角度完善PCB板設計，給出了各個系統(tǒng)組成部分的詳細設計方案和硬件電路原理圖，并附有PCB圖。 3、建立了實驗和分析環(huán)境，完成了各項實驗和分析工作，主要包括：PCB板信號完整性分析和優(yōu)化，F(xiàn)PGA系統(tǒng)中各個功能模塊的實驗與分析等。實驗和分析結果論證了系統(tǒng)設計的合理性和實用性。本文的研究與實現(xiàn)工作通過實驗和分析得到了驗證。結果表明，本文提出的由FPGA和音頻編解碼芯片TLV320AIC23B組成的數(shù)字化音頻處理系統(tǒng)完全可以實現(xiàn)音頻信號的數(shù)字化處理，從而可以將FPGA在數(shù)字信號處理領域的優(yōu)點充分發(fā)揮于音頻信號處理領域。

標簽： FPGA 通用數(shù)字處理平臺

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：lanwei
基于FPGA的PID控制器研究與實現(xiàn).rar

基于微處理器的數(shù)字PID控制器改變了傳統(tǒng)模擬PID控制器參數(shù)整定不靈活的問題。但是常規(guī)微處理器容易在環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)程序跑飛的問題，如果實現(xiàn)PID軟算法的微處理器因為強干擾或其他原因而出現(xiàn)故障，會引起輸出值的大幅度變化或停止響應。而FPGA的應用可以從本質(zhì)上解決這個問題。因此，利用FPGA開發(fā)技術，實現(xiàn)智能控制器算法的芯片化，使之能夠廣泛的用于各種場合，具有很大的應用意義。首先分析FPGA的內(nèi)部結構特點，總結FPGA設計技術及開發(fā)流程，指出實現(xiàn)結構優(yōu)化設計，降低設計難度，是擴展設計功能、提高芯片性能和產(chǎn)品性價比的關鍵?？刂葡到y(tǒng)由四個模塊組成，主要包括核心控制器模塊、輸入輸出模塊以及人機接口。其中控制器部分為系統(tǒng)的關鍵部件。在分析FPGA設計結構類型和特點的基礎上，提出一種基于FPGA改進型并行結構的PID溫度控制器設計方法。在PID算法與FPGA的運算器邏輯映像過程中，采用將補碼的加法器代替減法器設計，增加整數(shù)運算結果的位擴展處理，進行不同數(shù)據(jù)類型的整數(shù)歸一化等不同角度的處理方法融合為一體，可以有效地減少邏輯運算部件。應用Ouartus Ⅱ圖形輸入與Verilog HDL語言相結合設計實現(xiàn)了PID控制器，用Modelsim仿真驗證了設計結果的正確性，用Synplify Pro進行電路綜合，在Quaitus Ⅱ軟件中實現(xiàn)布局布線，最后生成FPGA的編程文件。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，論文設計完成了12位模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)顯示器、按鍵等相關外圍接口電路。將一階、純滯后、大慣性電阻爐溫作為控制對象，以EP1C3T144 FPGA為核心，構建PID控制系統(tǒng)。在采用Pt100溫度傳感器、分辨率為2℃、最大溫度控制范圍0～400℃的條件下，實驗結果表明，達到無超調(diào)的穩(wěn)定控制要求，為降低FPGA實現(xiàn)PID控制器的設計難度提供了有效的方法。

標簽： FPGA PID 控制器

上傳時間： 2013-06-13

上傳用戶：15071087253
USB接口引擎的軟核設計與FPGA兌現(xiàn).rar

USB(UniversalSerialBus，通用串行總線)是當今消費電子產(chǎn)品和儀器設備中應用最廣的接口協(xié)議之一，然而目前國內(nèi)的USB芯片只有極少數(shù)幾款，產(chǎn)品研究善處于起步階段，絕大部分產(chǎn)品主要由國外的IC設計芯片廠商如Cypress、NEC等一些國際著名公司提供。因而，如果能夠自主開發(fā)設計USB芯片以替代國外同類產(chǎn)品，將會有很好的市場前景和利潤空間。本論文課題是針對基于FPGA(FieldProgrammableGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列器件)的數(shù)字電子產(chǎn)品應用設計一種實際可復用的USB接口引擎軟核。該軟核主要是用于處理USB標準協(xié)議包的通信處理，通過外接MCU(MultipointControlUnit，微控制器)就可以實現(xiàn)完整的USB接口通訊功能。它的功能相當于一些USB引擎的專用芯片如：Philips的PDIUSBD12等，其優(yōu)點是結構簡單、靈活性高、復用設計方便。功能仿真和綜合測試結果顯示本論文所設計的接口引擎軟核符合設計要求，并且軟核的性能和市場上同類產(chǎn)品基本一致。本論文的創(chuàng)新之處在于：1、從可配置性角度出發(fā)設計了低速、全速、高速三種可選模式；2、支持最多31個可配置端點；3、采用了可綜合、可移植的RTL(RegisterTransferLevel，寄存器傳輸級)代碼設計規(guī)則，同時也開發(fā)了可綜合的驗證測試代碼；4、完全由硬件實現(xiàn)USB通信功能。

標簽： FPGA USB 接口

上傳時間： 2013-07-18

上傳用戶：JasonC
基于AT89C2051單片機的智能電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

分,5'1Zk硬件和軟件的角度介紹了智能電壓數(shù)據(jù)采集裝置各部分的原理、功能，給出了串行通訊的程序流程圖及部分程序。經(jīng)調(diào)試證明，該程序簡單、可靠，具有較高的應用價值。

標簽： C2051 2051 89C AT

上傳時間： 2013-07-07

上傳用戶：凌云御清風
ECC密碼算法的FPGA實現(xiàn)及優(yōu)化設計

　　本文主要對基于FPGA芯片的橢圓曲線密碼算法的實現(xiàn)及優(yōu)化設計進行了研究。由于點乘運算極大影響了橢圓曲線密碼系統(tǒng)的加/解密速度，本文對點乘運算的FPGA設計進行了重點優(yōu)化。首先比較分析了三種點乘算法，從運算復雜度的角度確定了蒙哥馬里算法是最利于FPGA芯片實現(xiàn)的。然后根據(jù)蒙哥馬里算法，用VerilogHDL語言實現(xiàn)了基于FPGA芯片的橢圓域中的基本運算(模加、模乘、模平方和模逆)。通過三種模乘算法在FPGA上的實現(xiàn)，設計出一種串并混合的乘法器，達到了面積與速度的最佳匹配。本文利用Modelsim對本課題設計的硬件系統(tǒng)進行了仿真實驗，驗證了所設計的硬件系統(tǒng)完成了橢圓曲線密碼算法在FPGA上的實現(xiàn)。最后使用SynplifyPro進行綜合及布局布線，綜合報告文件證明了本課題所設計的ECC加密系統(tǒng)達到了優(yōu)化芯片速度和面積的目的。

標簽： FPGA ECC 密碼算法優(yōu)化設計

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：thuyenvinh
FPGA在相位激光測距信號處理技術中的應用

本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術。根據(jù)課題的要求，給出了電路系統(tǒng)設計方案，選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù)，分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響，計算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比，對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差，提出了具體的解決措施，這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性。　　根據(jù)電路系統(tǒng)設計方案，著重對混頻電路、整形電路和自動數(shù)字檢相電路進行了較為深入的分析與討論，其中自動數(shù)字檢相電路采用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA實現(xiàn)?！　∥闹惺鰯⒘死肍PGA實現(xiàn)自動數(shù)字檢相的原理及方法步驟，分析了FPGA實現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設計要求，選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件，使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程，給出了用QuartusⅡ軟件進行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實驗結果，對在沒有零角度位置標志信號和沒有允許計數(shù)標志信號條件下的實驗結果的精度進行了分析。根據(jù)誤差結果分析，提出了下一步研究改進的措施和思路?！　?/p>
標簽： FPGA 相位激光測距信號處理技術

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：yare
基于FPGA的前向糾錯算法和電路設計

本文研究數(shù)字音頻無線傳輸中的前向糾錯(FEC)算法和電路的設計及實現(xiàn).在本文中介紹了一種基于Altera公司的FPGA Cyclone芯片的實現(xiàn)方案.文章首先介紹了本前向糾錯系統(tǒng)采用的方案,然后從總體規(guī)劃的角度介紹了整個系統(tǒng)的內(nèi)部結構、模塊劃分及所采用的設計方法和編程風格.之后對各個模塊的設計進行了詳細的描述,并給出了測試數(shù)據(jù)、實現(xiàn)結果及時序仿真波形圖,并對設計的硬件下載驗證進行了詳細描述.本文對FEC中的主要功能模塊,諸如Reed-Solomon編解碼,交織與解交織,以及與外圍的接口電路等給出了基本算法以及基于FPGA及硬件描述語言的解決方法.

標簽： FPGA 前向糾錯算法電路設計

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：duoshen1989
基于ARMGNSS的分布式NTP精確授時服務器設計與應用

隨著現(xiàn)代信息系統(tǒng)發(fā)展，網(wǎng)絡系統(tǒng)尤其是分布式系統(tǒng)日益廣泛地用于各個行業(yè)和領域，其中很多的關鍵應用需要基于時間同步進行。傳統(tǒng)采用精準時鐘對設備物理時鐘進行精準調(diào)節(jié)以達到時鐘同步的方式，以及單純的在局域網(wǎng)內(nèi)部通過相關時間協(xié)議進行時間同步的方式，由于受諸多限制，不能很好地解決分布式精確時鐘同步的問題。然而人們對分布式時間精準度和時間同步的精確度要求越來越高，新型分布式網(wǎng)絡時間同步研究成為一個需要亟待解決的關鍵性問題。既有工程應用價值，也有一定的理論意義。首先從分布式系統(tǒng)應用的角度出發(fā)，首先對GNSS衛(wèi)星授時、NTP協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)及uClinux操作系統(tǒng)等理論和技術進行了闡述。重點討論了如何解決分布式系統(tǒng)中的精確授時與同步問題的必要性和工程意義，分析了GNSS衛(wèi)星授時特點和NTP網(wǎng)絡協(xié)議的機制。其次在充分考慮到網(wǎng)絡同步實時性要求高的特點的基礎上，提出了一種基于GNSS的嵌入式NTP授時服務器的設計架構，對各主要模塊的功能、結構和工作原理進行了功能和性能分析。硬件具體以32位ARMS3C44B0X作為硬件控制核心的微處理器，開發(fā)了具有多通信端口的應用電路主板，并集成了GNSS衛(wèi)星通信模塊。再次在軟件方面具體對uClinux操作系統(tǒng)底層接口進行了較為深入的分析，在所設計的服務器硬件平臺上移植了uClinux嵌入式操作系統(tǒng)及相關的驅(qū)動程序，并采用模塊化的設計思想進行了NTP應用程序的設計與集成，實現(xiàn)了NTP協(xié)議的編譯和NTP授時服務，其中對NTP協(xié)議主要參數(shù)和具體工作過程進行了系統(tǒng)性分析和設置應用。最后在獲取精準的系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘、通過NTP協(xié)議提供授時服務的基礎上，結合實際在人工影響天氣通信指揮系統(tǒng)中具體應用，實現(xiàn)了分布式人工降雨火箭彈發(fā)射點按命令精確同步進行發(fā)射的應用集成。初步測試表明，本文所設計的授時服務器應用情況良好，實現(xiàn)了不同層次分布式應用對于時間精準同步的高要求。

標簽： ARMGNSS NTP 分布式服務器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ouyangtongze
FPGA在相位激光測距信號處理技術中的應用

本文簡單介紹了脈沖式激光測距原理、相位式激光測距的原理及相位測量技術。根據(jù)課題的要求，給出了電路系統(tǒng)設計方案，選擇了合適測相系統(tǒng)電路參數(shù)，分析了調(diào)制波的噪聲對系統(tǒng)的影響，計算出能滿足系統(tǒng)精度要求的最低信噪比，對偶然誤差、信號變化幅度大小、零點漂移和電路的相位延遲等原因引起的測量誤差，提出了具體的解決措施，這些措施提高了數(shù)字檢相電路的測相精度和穩(wěn)定性。　　根據(jù)電路系統(tǒng)設計方案，著重對混頻電路、整形電路和自動數(shù)字檢相電路進行了較為深入的分析與討論，其中自動數(shù)字檢相電路采用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA實現(xiàn)?！　∥闹惺鰯⒘死肍PGA實現(xiàn)自動數(shù)字檢相的原理及方法步驟，分析了FPGA實現(xiàn)鑒相功能的可靠性。根據(jù)設計要求，選擇合適的FPGA邏輯器件和配置器件，使用QuartusⅡ軟件開發(fā)可編程邏輯器件及VHDL編程，給出了用QuartusⅡ軟件進行數(shù)字檢相測量的系統(tǒng)仿真結果和混頻電路、比較電路、數(shù)字檢相電路的實驗結果，對在沒有零角度位置標志信號和沒有允許計數(shù)標志信號條件下的實驗結果的精度進行了分析。根據(jù)誤差結果分析，提出了下一步研究改進的措施和思路?！　?/p>
標簽： FPGA 相位激光測距信號處理技術

上傳時間： 2013-07-25

上傳用戶：天涯
交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā)

該文首先以運行的XLPE電力電纜為對象,分析了電纜進行在線監(jiān)測的重要性,介紹了電力電纜供電的優(yōu)缺點、電力電纜的分類和典型故障,討論了電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外同類技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,在此基礎上提出符合現(xiàn)場實際的電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)是迫切需要的.其次,從微觀的角度闡述了水樹的形成的過程,對目前存在的XLPE電纜絕緣在線監(jiān)測方法進行了介紹.從不同電壓等級的電纜,其電力系統(tǒng)中的變壓器中性點接地方式不同入手,比較了各種方法的利弊,從而提出了差頻法作為本在線監(jiān)測研究的系統(tǒng)方案.并從抗干擾的角度來考慮,差頻法是更切實可行的方法.從理論上對差頻法的在線監(jiān)測的微觀過程進行了分析,并在此基礎上對電纜水樹枝模型進行了仿真,得到的結果更好地證明了模型的正確性和差頻法的可行性.再次,研制了基于差頻法的XLPE電纜在線檢測原理驗證裝置,論述了該系統(tǒng)的結構和組成.主要有如下幾個部分:一、用于疊加到電纜上的調(diào)頻信號的發(fā)生裝置的技術要求、構成和工作原理;二、用于檢測差頻信號的微小電流檢測裝置的構成和特點;三、差頻信號數(shù)據(jù)的采集和傳送到工控機;四、在監(jiān)測系統(tǒng)中,調(diào)頻信號的加載位置和大小;五、電纜的水樹培養(yǎng)和對比樣品的選取;最后詳細介紹了整體的實驗步驟和注意事項.該文通過對電力電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究,提出了基于差頻法的在線監(jiān)測的工作原理、系統(tǒng)結構以及數(shù)據(jù)處理方案,從而為更好的實際運用電纜絕緣故障在線監(jiān)測技術,為電力系統(tǒng)安全、方便、迅捷的排除電纜故障提供有利的理論依據(jù)和實際經(jīng)驗.

標簽： 聚乙烯電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng) 絕緣

上傳時間： 2013-08-04

上傳用戶：duoshen1989