隨著語音技術應用的發展,語音信號數字處理的實時性要求越來越突出。這就要求在系統設計中,對系統的硬件環境要求更高。隨著語音處理算法的日益復雜,用普通處理器對語音信號進行實時處理,已經不能滿足需要。專用語音信號處理芯片能解決實時性的要求,同時對器件的資源要求也是最低的。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數字信號處理領域的優勢,對語音信號的常用參數—LPC(線性預測編碼,Linear Predictive Coding)參數提取的FPGA(現場可編程門陣列,Field Programmable Gate Array)實現進行了深入研究。論文首先對語音的離散數學模型和短時平穩特性進行了分析,深入討論了語音線性預測技術。第二,對解線性預測方程組的自相關法和協方差斜格法進行了比較,提出了一種基于協方差斜格法的LPC參數提取系統的總體設計方案。第三,對Altera公司的Cyclon系列可編程器件的內部結構進行了研究,分析了在QuartusⅡ開發平臺上進行FPGA設計的流程。第四,對系統的各個功能模塊進行了設計,所有算法通過Verilog硬件描述語言實現,并對其工作過程進行了詳細的分析。最后,在Altera FPGA目標芯片EP1C6Q240C8上,對LPC參數提取系統進行了仿真驗證。 系統具有靈活的輸入輸出接口,能方便地同其它語音處理模塊相連,構成一個完整的語音處理專用芯片,可以應用于語音編解碼、語音識別等系統。
上傳時間: 2013-04-24
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感應電機由于具有可靠性好、結構簡單、價格低廉和體積小等優點,成為生產實踐中應用最廣泛的一種電動機。然而,感應電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變系統,這使得感應電機的控制十分復雜,尤其是在對控制精度要求比較高的場合,設計出高精度的感應電機控制系統變得非常困難。 針對高精度感應電機控制較困難的問題,本文分析了感應電機的數學建模方法及電機控制策略問題。在對感應電機的數學模型進行了數學推導的基礎上,在Matlab/Simulink平臺上建立了感應電機的電機模型,提出了一種感應電機控制系統仿真建模的新方法。對常用的數字脈寬調制方法進行了數學推導及仿真研究,并將模糊控制理論應用于感應電機的變頻調速系統中,改善了傳統PI控制器超調較大、響應較慢、魯棒性差的缺點。仿真結果驗證模糊PI控制方案的優越性。 在感應電機建模仿真的基礎上,根據高精度感應電機控制器的需求及FPGA的特點,本文提出感應電機控制器的的設計方案。按照FPGA模塊化設計思想,將整個系統進行了合理的劃分,對SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現算法進行了深入的研究。并在一些模塊算法的設計上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發板上完成硬件驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著數字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數據交換日益增加。正交幅度調制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數字調制方式,在數字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛星通信、數字微波傳輸等寬帶通信領域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數字通信技術飛速發展,FPGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優點的通用邏輯開發芯片,在電子設計行業深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現四路QAM調制的全過程。FPGA實現信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現對四路I/Q信號的調制,輸出中頻信號。本文具體內容總結如下: 1.介紹國內數字電視發展狀況、國內國際的數字電視標準,并詳細介紹國內有線電視的系統組成及QAM調制器的發展過程。 2.研究了QAM調制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發,其中主要包括I2C接口實現,ASI到SPI的轉換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼的實現及AD9857的FPGA控制使其實現四路QAM的調制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統指標測試。 最終系統指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-07-05
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用可編程序控制器和交流變頻調速技術對B220 龍門刨床進行改造。刨床的主傳動采用轉差頻率閉環控制,能較好的滿足工作臺靜、動態特性要求;制動采用了能量回饋制動。改造后系統達到了預期效果。
上傳時間: 2013-07-27
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傳統的頻率調制和相位調制兩種數字調制方式都存在頻譜利用率低、抗多徑衰落能力差、功率譜衰減慢、帶外輻射嚴重等不足。正交振幅調制(QAM)是一種相位和振幅聯合控制的數字調制技術,它不僅可以得到更高的頻譜效率,而且可...
上傳時間: 2013-04-24
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隨著GPS(Global Positioning System)技術的不斷發展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數量大幅度增加,應用領域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在,單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度:①用高精度相位天線、差分技術等通過提高硬件成本獲取高精度;②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現精度提高。兩種方法中,后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節約成本,而且便于系統融合,是應用于GPS定位的系統中更有前景的方法。但由于在系統中實現定位濾波算法需要時間,傳統CPU往往不能滿足實時性的要求,而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。 本文在FPGA平臺上,根據“先時序后電路”的設計思想,由同步沒計方法以及自頂向下和自下而上的混合設計方法實現系統的總體設計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結果的坐標變換,最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差,實現實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統,為GPS定位數據的處理方法做了新的嘗試,為基于FPGA的GPS嵌入式系統的開發奠定了基礎。具體工作如下: 基于FPGA設計了GPS定位數據的正確接收和顯示,以及經緯度到平面坐標的投影變換。根掘GPS輸出信息標準和格式,通過串口接收模塊實現串口數掘的接收和經緯度信息提取,并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數據格式由ASCⅡ碼轉變為十進制整數型,實現利用移位和加法運算達到代替乘法運算的效果,從而減少資源的利用率。在坐標轉換過程中,利用查找表的方法查找轉化時需要的各個參數值,并將該參數先轉為雙精度浮點小數,再進行坐標轉換。根據高斯轉化公式的規律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算,以此簡化公式運算量,達到節省資源的目的。 卡爾曼濾波器的實現。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素,將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差,建立了系統狀態方程、觀測方程和濾波方程,并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設計,并通過Matlab進行仿真。結果表明,本文設計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎上,實現基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎上,通過IP核、模塊的分時復用和樹狀結構節省資源,實現數據卡爾曼濾波,達到提高數據精度的效果。 設計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺,采用Verilog HDL硬件描述語言實現,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線,一共使用44438個邏輯資源,時鐘頻率達到100MHZ以上,滿足實時性信號處理要求,在保證精度的前提下達到資源最優。Modelsim仿真驗證了該設計的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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H.264視頻編解碼標準以其高壓縮比、高圖像質量、良好的網絡適應性等優點在數字電視廣播、網絡視頻流媒體傳輸、視頻實時通信等許多方面得到了廣泛應用。提高H.264幀內預測的速度,對于實時性要求較高的場合具有重大的意義。為此,論文在總結國內外相關研究的基礎上,針對H.264幀內預測的軟件實現具有運算量大、實時性差等缺點,提出了一種基于FPGA的高并行、多流水線結構的幀內預測算法的硬件實現。 論文在詳細闡述H.264幀內預測編碼技術的基礎上,分析了17種預測模式算法,通過Matlab仿真建模,直觀地給出了預測模式的預測效果,并在JM12.2官方驗證平臺上測試比較各種預測模式對編碼性能的影響,以此為根據對幀內預測模式進行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內預測系統的設計方案,將前段采集劍的RGB圖像通過色度轉換模塊轉換成YCbCr圖像,存入片外SDRAM中,控制模塊負責讀寫數掘送入幀內預測模塊進行處理。幀內預測模塊中,采用一種并行結構的可配置處理單元,即先求和再移位最后限幅的電路結構,來計算各預測模式下的預測值,極大地減小了預測電路的復雜度。針對預測模式選擇算法,論文采用多模式并行運算的方法,即多個結構相同的殘差計算模塊,同時計算各種預測模式對應的SATD值,充分發揮FPGA高速并行處理的能力。其中Hadamard變換使用行列分離的變換方法,采用蝶形快速變換、流水線設計提高硬件的工作效率。最后,論文設計了LCD顯示模塊直觀地顯示所得到的最佳預測模式。 整個幀內預測系統被劃分成多個功能模塊,采用層次化、模塊化的設計思想,并采用流水線結構和乒乓操作來提高系統的并行性、運行速度和總線利用率。所有模塊用Verilog語言設計,由Modelsim仿真和集成開發環境ISE9.1綜合。仿真與綜合結果表明,系統時鐘頻率最高達到106.7MHz。該設計在完成功能的基礎上,能夠較好地滿足實時性要求。論文對于研究基于FPGA的H.264視頻壓縮編碼系統進行了有益的探索,具有一定的實用價值。
上傳時間: 2013-07-21
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電子工業出版社,GPS原理與應用/(美)卡普蘭(Kaplan,E.D.)著,邱致和等譯。系統介紹了衛星導航的基本概念,所用的時間與坐標系,GPS系統的組成,衛星的信號與特性,接收機的截獲與跟蹤,干擾與抗干擾措施;討論了GPS系統本身的性能,各種差分GPS系統,與其他傳感器的組合及俄羅斯的GLONASS系統。
標簽: GPS
上傳時間: 2013-07-08
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在繪制USB電源線、信號地和保護地時,應注意以下幾點: ①USB插座的1、2、3、4腳應在信號地的包圍范圍內,而不是在保護地的包圍范圍 內。 ②USB差分信號線和其他信號線在走線的時候不應與保護地層出現交疊。 ③電源層和信號地層在覆銅的時候要注意不應與保護地層出現交疊。 ④電源層要比信號地層內縮20D,D為電源層與信號地層之間的距離。 ⑤如果差分線所在層的信號地需要大面積覆銅,注意信號地與差分線之間要保證 35 mil以上的間距,以免覆銅后降低差分線的阻抗。
上傳時間: 2013-04-24
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感應電機具有可靠性好、結構簡單、耐腐蝕、效率好、結構緊湊、價格低廉和體積小等優點,成為工業伺服控制的主要傳動裝置然而,感應電機又是一個多變量、強耦合的非線性系統,磁鏈和轉矩的非線性耦合及參數時變,使得感應電機的控制十分復雜,特別是在實際電機控制系統中,還需要考慮硬件和周圍環境等多種因素的干擾,致使實現高性能的感應電機控制系統更加困難 本文研究感應電機的高性能控制策略,綜述了感應電機高性能控制策略的發展歷程和感應電機模糊控制的發展現狀,分析了實際電機控制系統控制器選型中各個嵌入式微處理器的基本性能和優缺點在給出三相坐標系和二相坐標系中的感應電機數學模型之后,從理論上闡述了模糊控制和矢量控制的基本原理,針對傳統的PI控制器參數整定繁瑣,系統魯棒性差的缺點,論文將模糊控制技術應用于感應電機的變頻調速,采用CRI推理法,設計了一種參數自整定模糊PI矢量控制器,利用Matlab對基于模糊PI控制的感應電機控制系統進行了仿真,并對采用兩種控制器實現的感應電機調速控制系統進行了比較、分析仿真結果表明模糊控制的控制性能優于常規的PI調節器 論文對基于ARM的感應電機數字控制技術進行了系統研究,闡述了采用LPC2214ARM微處理器構成數字感應電機變頻調速系統的方法,給出了一種高性能感應電機的數字實現方案,詳細介紹了系統硬件結構的組成及軟件模塊的功能,并給出了主要算法的參考代碼,為實際電機控制器的選型和開發提供了一個新的思路
上傳時間: 2013-08-03
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