光纖陀螺儀是激光陀螺的一種,它采用的是Sagnac干涉原理,以激光作為光源,用光纖構成環(huán)形光路并檢測出由正反時針沿光纖傳輸?shù)膬墒猓S光纖環(huán)轉動而產生的兩路激光束之間的相位差,由此計算出旋轉的角速度。本論文所討論的干涉型閉環(huán)光纖陀螺的實現(xiàn)是基于DSP和PGGA兩個數(shù)字器件所搭建起來的,本章圍繞著這兩個器件來說明整個閉環(huán)光纖陀螺的構成和工作原理。在整個系統(tǒng)中,DSP和PGGA分別擔任同的角色,分別完成不同的功能。總的說來,PGGA主要實現(xiàn)整個系統(tǒng)的時序控制和閉環(huán)回路,以及為DSP提供原始濾波數(shù)據(jù);而DSP主要的工作是從PGGA那里取來第一個加法器輸出的數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),再對數(shù)據(jù)進行濾波處理,最后的處理結果作為轉速的信息送給捷聯(lián)慣導系統(tǒng)。文章主要圍繞著如何提高陀螺的靈敏性能和穩(wěn)定性來展開。分別從軟件和硬件兩個方面來討論如何提高陀螺的性能。軟件方面主要討論了前端采樣信號處理;陀螺轉速信息的濾波輸出以及閉環(huán)的調節(jié)。硬件方面主要討論了如何提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減小干涉信號的噪聲以及如何處理好DSP和PGGA之間的通信問題。 實踐表明,運用文中所討論的方法,陀螺的靈敏度和穩(wěn)定性都有一定的提高,理論和方法切實有效。
上傳時間: 2013-04-24
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詳細分析了光電檢測系統(tǒng)的各個組成部分,闡述了A/D轉換器AD7714芯片在光電檢測系統(tǒng)中的應用,最后給出了AD7714與AT89C52的接口電路圖、程序流程圖以及關鍵的子程序。光電檢測技術已廣
標簽: 微弱光信號 光電檢測 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-11
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糾錯碼技術是一種通過增加一定冗余信息來提高信息傳輸可靠性的有效方法。RS碼是一種典型的糾錯碼,在線性分組碼中,它具有最強的糾錯能力,既能糾正隨機錯誤,也能糾正突發(fā)錯誤,在深空通信、移動通信、磁盤陣列、光存儲及數(shù)字視頻廣播(DVB)等系統(tǒng)中具有廣泛的應用。 DVD是一種高容量的存儲媒質。DVD技術的應用很廣泛,在數(shù)字技術中占有重要地位。DVD系統(tǒng)中采用里德-所羅門乘積碼(RS-PC:Reed-Solomon ProductCode)進行糾錯,RS碼譯碼器在伺服芯片中具有重要作用。 FPGA在開發(fā)階段具有安全、方便、可隨時修改設計等不可替代的優(yōu)點,在電子系統(tǒng)中采用FPGA可以極大的提升硬件系統(tǒng)設計的靈活性,可靠性,同時提高硬件開發(fā)的速度和降低系統(tǒng)的成本。FPGA的固有優(yōu)點使其得到越來越廣泛的應用,F(xiàn)PGA設計技術也被越來越多的設計人員所掌握。 本文首先介紹了編碼理論和常用的RS編譯碼算法,提出RS編碼器實現(xiàn)方案,詳細分析了譯碼器的ME算法和改進BM算法的實現(xiàn),針對ME算法提出了一種流水線結構的糾刪糾錯RS譯碼器實現(xiàn)方案,在譯碼器復雜度和延時上作了折衷,降低了譯碼器的復雜度并提高了最高工作頻率,利用有限域乘法器的特性對編譯碼電路進行優(yōu)化。這些技術的采用大大的提高了RS編譯碼器的效率,節(jié)省了RS編譯碼器占用的資源。在Xilinx公司的Virtex-II系列FPGA上設計并成功實現(xiàn)了RS(208,192)編譯碼器。
上傳時間: 2013-07-20
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串行數(shù)字接口SDI是目前使用最廣泛的數(shù)字視頻接口。它是遵循SMPTE-259M和EBtJ-Tech-3267標準制定的,己經被世界上眾多數(shù)字視頻設備生產廠家普遍采納并作為標準視頻接口,主要用在非線性編輯系統(tǒng)、視頻服務器、虛擬演播室以及數(shù)字切換矩陣和數(shù)字光端機等場合。 以往的SDI接口在實現(xiàn)方法上有成本高、靈活性低等缺點,針對這些不足,本文在研究串行數(shù)字接口工作原理的基礎上,提出了一種基于FPGA的標清串行數(shù)字接口(SD-SDI)的設計方案,并使用SOPC Builder構成一個Nios II處理器系統(tǒng),將SDI接口以IP核形式嵌入到FPGA內部,從而提高系統(tǒng)的集成度,使之具有視頻數(shù)據(jù)處理速度快、實時性強、性價比高的特點。具體研究內容包括: 1.在分析SDI接口的硬件結構和工作原理的基礎上,提出了串行數(shù)字接口的嵌入式系統(tǒng)設計方法,完成了SDI接口卡的FPGA芯片內部配置以及驅動電路、均衡電路、電源電路等硬件電路設計。 2.采用軟邏輯方法實現(xiàn)SDI接口的傳輸功能,進行了具體的模塊化設計與仿真。 3.引入Nios II嵌入式軟核處理器對數(shù)據(jù)進行處理,設計了視頻圖像數(shù)據(jù)的采集程序。 該傳輸系統(tǒng)以Altera公司的Cyclone II EP2C35F672C8為核心芯片,通過發(fā)送和接收電路的共同作用,能夠完成標清數(shù)字視頻信號的傳輸,初步確立了以SDI接口為數(shù)據(jù)源的視頻信號傳輸系統(tǒng)的整體模式和框架。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著信息產業(yè)的不斷發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高,從而對數(shù)據(jù)發(fā)送端和接收端的性能都提出了更高的要求。接收機的一個重要任務就是在于克服各種非理想因素的干擾下,從接收到的被噪聲污染的數(shù)據(jù)信號中提取同步信息,并進而將數(shù)據(jù)正確的恢復出來。而數(shù)據(jù)恢復電路是光纖通信和其他許多類似數(shù)字通信領域中不可或缺的關鍵電路,其性能決定了接收端的總體性能。 目前,數(shù)據(jù)恢復電路的結構主要有“時鐘提取”和“過采樣”兩種結構。基于“過采樣”的數(shù)據(jù)恢復方法的關鍵是過采樣,即通過引入參考時鐘,并增加時鐘源個數(shù)的方式來代替第一種方法中的“時鐘提取”。與“時鐘提取”的數(shù)據(jù)恢復方法相比,基于“過采樣”的數(shù)據(jù)恢復方法在性能上還有較大的差距,但是后者擁有高帶寬、立即鎖存能力、較低的等待時間和更高的抖動容限,更易于通過數(shù)字的方法實現(xiàn),實現(xiàn)更簡單,成本更低,并且這是一種數(shù)字化的模擬技術。如果能通過“過采樣”方法在普通的邏輯電路上實現(xiàn)622.08Mb/s甚至更高速率的數(shù)據(jù)恢復,并將它作為一個IP模塊來代替專用的時鐘恢復芯片,這無疑將是性能和成本的較好結合。 本文主要研究“過采樣”數(shù)據(jù)恢復電路的基本原理,通過全數(shù)字的設計方法,給出了在低成本可編程器件FPGA上實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復電路兩種不同的過采樣的實現(xiàn)方案,即基于時鐘延遲的過采樣和基于數(shù)據(jù)延遲的過采樣。基于時鐘延遲的過采樣數(shù)據(jù)恢復電路方案,通過測試驗證,其最高恢復的數(shù)據(jù)傳輸率可達到640Mb/s。測試結果表明,采用該方案實現(xiàn)的時鐘恢復電路可工作在光纖通信系統(tǒng)STM-4速率級,即622.08MHz頻率上,各方面指標基本符合要求。
標簽: FPGA 光接收機 數(shù)據(jù)恢復 電路
上傳時間: 2013-04-24
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激光測距是一種非接觸式的測量技術,已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設、安全監(jiān)測以及智能控制等領域。早期的激光測距系統(tǒng)在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發(fā)、收信號以測量光脈沖往返時間,使得開發(fā)成本高、電路復雜,調試困難,精度以及可靠性相對較差,體積和重量也較大,且沒有與其他儀器相匹配的標準接口,上述缺陷阻礙了激光測距系統(tǒng)的普及應用。 本文針對激光測距信號處理系統(tǒng)設計了一套全數(shù)字集成方案,除激光發(fā)射、接收電路以外,將信號發(fā)生、信號采集、綜合控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉換和AD轉換電路和濾波處理等模塊,可以直接對信號進行數(shù)字信號處理。與分立的單元電路構成的激光測距信號處琿相比,可以大大降低激光測距系統(tǒng)的成本,縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口,可以直接與通信模塊連接,構成激光遙測實時監(jiān)控系統(tǒng),通過LED實時顯示測距結果。這樣使得激光測距系統(tǒng)只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可,提出了橋梁的位移監(jiān)測技術方法,并設計出一種針對橋梁的位移監(jiān)測的具有既便攜、有效又經濟實用的監(jiān)測樣機。 本文基于xil inx公司提供的開發(fā)環(huán)境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發(fā)版來設計的,提出一種基于方波的利用DCM(數(shù)字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法;采用三把側尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz,對應的測尺長度分別為5米、50米和15000米,對應的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設計了一套激光測距全數(shù)字信號處理系統(tǒng)。為了證明本系統(tǒng)的準確性,另外設計了一套利用延時的方法來模擬激光光路,經過測試,證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監(jiān)測是可行的,測量精度和測量結果也滿足設計方案要求。
上傳時間: 2013-06-12
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本論文來自于863項目基于光互連自組織內存服務體系(簡稱MemoryBox)。本文主要研究Memory Box系統(tǒng)中基于可重配置計算架構,軟硬件攜同設計方法,在XILINX VIRTEX 2 Pro FPGA上設計實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)是Memory Box工作的平臺,所以硬件應具有良好的擴展性、靈活性,軟件應具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。在硬件平臺選型時,我們選擇的是基于高性能Xilinx VIRTEX2 Pro的自制開發(fā)板。嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)平臺選用的是Xilinx EDK、ISE。內核移植所用的交叉開發(fā)工具鏈為powerpc-405-linux-gnu。該交叉開發(fā)工具鏈工作在Red Hat Enterprise LINUX.AS 4平臺下。 本論文主要包括三部分工作:首先是硬件設計,其核心是EDK和ISE設計的SOPC工程;然后是嵌入式LINUX內核移植與調試;最后完成存儲管理軟件的設計。完全用硬件實現(xiàn)系統(tǒng)要求的各種存儲管理功能極其困難。而通過移植內核,存儲管理軟件以運行在Linux內核上的應用軟件的形式實現(xiàn)了其功能。存儲管理軟件要解決共享沖突,負載均衡,遠程內存與本地內存的地址一致性以及對海量內存陣列的重新編址等問題,設計出較完善的Memory Box的存儲管理模型。
標簽: FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
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基于布里淵散射的分布式光纖傳感器是當前國內外研究的熱點。本文介紹了基于布里淵散射的分布式光纖傳感器的的原理、應用;布里淵時域反射技術(BOTDR)和布里淵時域分析技術(BOTDA)的原理。 受激布里淵散射(SBS)的過程中,入射光和散射光滿足耦合振幅方程組。我們對該方程組采用有限差分法進行數(shù)值計算,并用Matlab模擬計算過程,對布里淵散射信號進行分析。 根據(jù)布里淵散射信號的特點,我們采用基于Morlet小波變換的DSP信號算法來處理 BOTDR傳感信號。通過對該算法的核心單元——快速傅立葉變換(FFT)的硬件實現(xiàn),我們在Stratix FPGA上實現(xiàn)了基于Morlet小波變換的DSP算法的硬件電路設計。 最后,在此基礎上,我們對電路功能進行實際的仿真和驗證,并和Matlab得到結果進行比較和分析。
上傳時間: 2013-07-22
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電子技術基礎,電子愛好者學習的好教材,內容易懂
上傳時間: 2013-07-09
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電子技術基礎,內容簡單易學、易懂,是電子愛好者的好教材
上傳時間: 2013-07-17
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