擴頻通信具有較強的抗干擾、抗偵查和抗衰落能力,可以實現(xiàn)碼分多址,目前廣泛應用于通信抗干擾、衛(wèi)星通信、導航、保密通信、測距和定位等各個方面。另外,隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字接收機和軟件無線電也已經(jīng)是現(xiàn)代通信研究的一個熱點。 本文正是順應這種發(fā)展趨勢,在某工程項目的通信分系統(tǒng)中建立CDMA直接序列擴頻通信系統(tǒng)。 本文作者承擔了多點無線擴頻通信系統(tǒng)的研究,建立了一個完整的仿真系統(tǒng)。提出了適合于本系統(tǒng)的實現(xiàn)算法,同時還建立了基于軟件無線電平臺的系統(tǒng)的全FPGA設(shè)計和實現(xiàn),包括各個模塊的測試和整個系統(tǒng)的聯(lián)合測試。 文章的主要內(nèi)容如下: 1.簡述了擴頻通信及軟件無線電的發(fā)展及現(xiàn)狀。 2. 對直擴系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)中采用的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進行了闡述。相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)包括擴頻碼的研究和選取,擴頻碼同步的研究,包括捕獲算法和跟蹤算法的研究,以及自適應門限的研究。 3.詳細討論了該多點無線通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),提出了適合于本系統(tǒng)的算法。首先闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和設(shè)計參數(shù),接著分為物理層和鏈路層詳細闡述了各個模塊的設(shè)計與仿真,包括matlab仿真和modelsim仿真,文中給出了大量的仿真結(jié)果圖。仿真結(jié)果證明算法的正確性,仿真性能也能滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。 4.介紹了該多點無線通信系統(tǒng)的硬件平臺與系統(tǒng)調(diào)試。首先介紹了系統(tǒng)的硬件平臺和硬件框圖,介紹了系統(tǒng)的相關(guān)器件及其配置,接著介紹了FPGA的開發(fā)流程、開發(fā)工具、設(shè)計原則及遇到的相關(guān)問題,最后介紹了系統(tǒng)的設(shè)計驗證與性能分析,給出了系統(tǒng)的調(diào)試方案和調(diào)試結(jié)果。 本文所討論的多點無線通信系統(tǒng)已經(jīng)在某工程項目的通信分系統(tǒng)中實現(xiàn)。目前工作正常,性能良好,具有通用性、可移植性,有重要的理論及實用價值。
標簽: 多點 無線擴頻 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的進步和日益成熟,計算機數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了廣泛應用。由于ISA數(shù)據(jù)采集卡的固有缺陷,PCI接口的數(shù)據(jù)采集卡將逐漸取代ISA數(shù)據(jù)采集卡,成為數(shù)據(jù)采集的主流。為了簡化PCI數(shù)據(jù)采集卡結(jié)構(gòu),提高數(shù)據(jù)采集可靠性,本文研究并開發(fā)了一種基于FPGA的PCI結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)。 論文對PCI對目標設(shè)備數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)的原理和方法進行了深入研究,設(shè)計了基于FPGA的PCI數(shù)據(jù)采集卡的硬件電路,通過在FPGA中嵌入了PCI目標設(shè)備的IP核與用戶邏輯部分,構(gòu)成了SOPC系統(tǒng)。使用Verilog硬件描述語言設(shè)計并實現(xiàn)了FPGA內(nèi)部采集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)管理寄存器和FIFO數(shù)據(jù)緩沖隊列等模塊電路。利用ModelSim對PCI系統(tǒng)進行了仿真。完成了系統(tǒng)硬件電路PCB板的設(shè)計,最終制作了PCI數(shù)據(jù)采集卡。 論文針對PCI結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)軟件需求,研究了WDM設(shè)備驅(qū)動軟件、Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器以及簡易虛擬邏輯儀實現(xiàn)原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的軟件平臺,開發(fā)了WDM設(shè)備驅(qū)動程序。實現(xiàn)了Windows環(huán)境的簡易虛擬示波器,和簡易虛擬邏輯儀。系統(tǒng)測試結(jié)果表明該系統(tǒng)設(shè)計正確,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,功能和指標達到了設(shè)計要求。
標簽: FPGA PCI 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時間: 2013-07-22
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介紹了西門子S7–200 系列 PLC 的自由口通信模式及在Windows 環(huán)境下應用VC++6.0 實現(xiàn)PC 機與PLC串行通信的編程方法,開發(fā)了玻璃器皿沖壓機上位機監(jiān)控系統(tǒng)。實際運行證明,該監(jiān)控系
上傳時間: 2013-06-28
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LabVIEW與Excel的通信方法 Communication Method between LabVIEW and Excel
上傳時間: 2013-07-08
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差分跳頻(DFH)是集跳頻圖案、信息調(diào)制與解調(diào)于一體,是一個全面基于數(shù)字信號處理的全新概念的通信系統(tǒng),其技術(shù)體制和原理與常規(guī)跳頻完全不同,較好地解決了數(shù)據(jù)速率和跟蹤干擾等問題,代表了當前短波通信的一個重要發(fā)展方向。美國Sanders公司推出了名為CHESS的新型短波跳頻通信系統(tǒng),并獲得了成功,但我國對該體制和技術(shù)的研究還處于初始階段,目前還不太成熟,離實際應用還有一段距離。 本文主要基于FPGA芯片的基礎(chǔ)上對差分跳頻進行了研究,用FPGA來實現(xiàn)數(shù)字信號處理可以很好地解決并行性和速度問題,而且其靈活的可配置特性,使得FPGA構(gòu)成的DSP系統(tǒng)非常易于修改、測試及硬件升級。而且設(shè)計中盡量采用軟件無線電體系結(jié)構(gòu),減少模擬環(huán)節(jié),把數(shù)字化處理盡量靠近天線,從而建立一個通用、標準、模塊化的硬件平臺,用軟件編程來實現(xiàn)差分跳頻的各種功能,從基于硬件的設(shè)計方法中解放出來。 本文首先介紹了課題背景及研究的意義,闡述了目前差分跳頻中頻率合成跟頻率識別的實現(xiàn)方案。在頻率合成中,著重對DDS的相位截斷誤差及幅度量化誤差進行仿真,找出基于FPGA實現(xiàn)的最佳參數(shù)及改善方法。在頻率識別中,基于Xilinx公司提供FFT IP核,接收端中的位同步,頻率識別均在FFT的理論上進行設(shè)計。最后根據(jù)設(shè)計方案制作基于FPGA的電路板。 設(shè)計中跳頻圖案、直接數(shù)字頻率合成器、頻率識別、位同步、跳頻圖案恢復、線性調(diào)頻z變換等模塊均采用Verilog和VHDL兩種通用硬件描述語言進行設(shè)計,以便能夠在所有廠家的FPGA芯片中移植。
上傳時間: 2013-07-22
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擴頻通信技術(shù)是信息時代的三大高技術(shù)通信傳輸方式之一,與常規(guī)的通信技術(shù)相比。具有低截獲率、強抗噪聲、抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前已從軍事領(lǐng)域向民用領(lǐng)域迅速發(fā)展。在民用化之后,它被迅速推廣到各種公用和專用通信網(wǎng)絡(luò)之中,如衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)傳輸、定位、測距等系統(tǒng)中。 擴頻通信技術(shù)中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統(tǒng),然而目前專用擴頻芯片大部分功能都已固化。缺少產(chǎn)品開發(fā)的靈活性。其次,目前用FPGA與DSP相結(jié)合實現(xiàn)的直接序列擴頻的收發(fā)系統(tǒng)比較多,系統(tǒng)復雜且成本高。另外,現(xiàn)代擴頻通信系統(tǒng)在接收和發(fā)送端需要完成許多快速復雜的信號處理,這對電路的可靠性和處理速度提出了更高的要求。因此,設(shè)計一個全部用FPGA技術(shù)實現(xiàn)的擴頻通信收、發(fā)系統(tǒng)具有較強的實際應用價值。 根據(jù)FPGA的高速并行處理能力和全硬件實現(xiàn)的特點,采用直接序列擴頻技術(shù),借助QuartusⅡ6.0及Protel99se工具,完成了系統(tǒng)的軟件仿真和硬件電路設(shè)計。實驗結(jié)果表明,比用傳統(tǒng)的FPGA與DSP相結(jié)合實現(xiàn)方式,提高了處理速度,減少了硬件延時。同時采用了流水線技術(shù),提高了系統(tǒng)并行處理的能力。并且系統(tǒng)功能可以通過程序來修改和升級,與專用擴頻芯片相比,具有很大的靈活性。所有模塊都集成在一個芯片中,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
上傳時間: 2013-05-18
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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的突飛猛進,人們對通信的保密性能,抗干擾能力的要求越來越高,而且對信息隱蔽、多址保密通信等特性提出了更高的要求。這些要求的實現(xiàn)都離不開擴頻通信技術(shù)的應用,而擴頻通信芯片作為擴頻通信網(wǎng)絡(luò)的核心器件,自然也成了研究的重點。本論文旨在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究成果,并以家庭電力線通信環(huán)境為背景,驗證了一種CDMA碼分多址通信的實現(xiàn)方案,并通過智能家庭系統(tǒng)展示了其應用效果。 本課題以構(gòu)建家庭電力載波通信網(wǎng)絡(luò)為目標,首先,以兩塊Cyclone系列FPGA開發(fā)板為基礎(chǔ),分別作為發(fā)送單元和接收單元,構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺;以QuartusⅡ 7.2為開發(fā)環(huán)境,運用Verilog硬件描述語言,編寫擴頻模塊和解擴模塊,并且進行了測試、仿真和綜合,驗證了通過專用芯片實現(xiàn)擴頻通信系統(tǒng)的可行性。應用方面,采用電力線載波通信芯片,提出了一種由智能插線板和嵌入式網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的家電控制系統(tǒng)。用戶通過WEB方式登陸嵌入式網(wǎng)關(guān),智能插線板能夠在嵌入式網(wǎng)關(guān)的控制下控制電器的電源、發(fā)送紅外遙控指令,實現(xiàn)對家電的遠程遙控。使用兩塊FPGA開發(fā)板,實現(xiàn)了擴頻通信基本收發(fā)是本設(shè)計得主要成果;將擴頻通訊技術(shù)、嵌入式Web技術(shù)引入到智能家庭系統(tǒng)的設(shè)計當中是本文的一個特點。 仿真和實驗表明:采用電力線載波通信芯片組建家庭網(wǎng)絡(luò)的方案可行,由智能插線板和嵌入式網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的家電控制系統(tǒng)能靈活、便捷地實施家電控制,并具有一定的節(jié)能效果。
上傳時間: 2013-06-17
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本文應用EDA技術(shù),基于FPGA器件設(shè)計與實現(xiàn)UART,并采用CRC校驗。主要工作如下: 1、在異步串行通信電路部分完全用FPGA來實現(xiàn)。選用Xilinx公司的SpartanⅢ系列的XC3S1000來實現(xiàn)異步串行通信的接收、發(fā)送和接口控制功能,利用FPGA集成度比較高,具有在線可編程能力,在其完成各種功能的同時,完全可以將串行通信接口構(gòu)建其中,可根據(jù)實際需求分配資源。 2、利用VerilogHDL語言非常容易掌握,功能比VHDL更強大的特點,可以在設(shè)計時不斷修改程序,來適用不同規(guī)模的應用,而且采用Verilog輸入法與工藝性無關(guān),利用系統(tǒng)設(shè)計時對芯片的要求,施加不同的約束條件,即可設(shè)計出實際電路。 3、利用ModelSim仿真工具對程序進行功能仿真和時序仿真,以驗證設(shè)計是否能獲得所期望的功能,確定設(shè)計程序配置到邏輯芯片之后是否可以運行,以及程序在目標器件中的時序關(guān)系。 4、為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性,采用循環(huán)冗余校驗CRC(CyclicRedundancyCheck),該編碼簡單,誤判概率低,為了減少硬件成本,降低硬件設(shè)計的復雜度,本設(shè)計通過CRC算法軟件實現(xiàn)。 實驗結(jié)果表明,基于EDA技術(shù)的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA集成度高,結(jié)構(gòu)靈活,設(shè)計方法多樣,開發(fā)周期短,調(diào)試方便,修改容易,采用FPGA較好地實現(xiàn)了串行數(shù)據(jù)的通信功能,并對數(shù)據(jù)作了一定的處理,本設(shè)計中為CRC校驗。另外,可以利用FPGA的在線可編程特性,對本設(shè)計電路進行功能擴展,以滿足更高的要求。
標簽: FPGA CRC 串行 通信實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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8051單片機配套的SD卡-SDHC卡扇區(qū)讀寫測試
上傳時間: 2013-04-24
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目前的國內(nèi)的CCD高清攝相頭能夠輸出一組視頻信號和數(shù)字圖像信號,雖然視頻信號能夠直接在監(jiān)視器顯示,但是輸出的數(shù)字圖像信號占用存儲空間太大,不便于進行傳輸。本文設(shè)計了一種基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮卡。 在過去的十幾年中,國際標準化組織制訂了一系列的國際視頻編碼標準并廣泛應用到各種領(lǐng)域。It.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標準,采用了近幾年視頻編碼方面的先進技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國際視頻編碼標準。 新發(fā)展的H.264/AVC比原有的視頻編碼標準大幅度提高了編碼效率,但其運算復雜度也大大增加,本文簡要分析了H.264/AVC的復雜度及其優(yōu)化的途徑,給出了主要模塊的優(yōu)化算法實驗結(jié)果。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標準的運動補償混合編碼方案,主要不同有:增強的運動預測能力,準確匹配的較小塊變換,自適應環(huán)內(nèi)濾波器,增強的熵編碼。測試結(jié)果表明這些新特征使H.264/AVC編碼器提高50%編碼效率的同時,增加了一個數(shù)量級的復雜度。實際中恰當?shù)厥褂肏.264/AVC編碼工具可以較低的實現(xiàn)復雜度得到與復雜配置相當?shù)木幋a效率。故實際編碼系統(tǒng)開發(fā)需要在運算復雜性和編碼效率之間進行折衷、兼顧考慮。H.264/AVC引入的新編碼特征既增加基本模塊的復雜度,也成倍增加算法的復雜度。針對它們的作用和實現(xiàn)方法的不同,可采用不同的硬件實現(xiàn)方法。本文基于上述思路進行優(yōu)化,具體的工作包括:針對去塊濾波的復雜性,本文提出一種適合硬件實現(xiàn)的算法,使其在節(jié)省了資源的同時,很好的達到了標準所定義的性能。針對變換量化的復雜性,本文提出一種既滿足整體的硬件流水結(jié)構(gòu),又極大的降低了硬件資源的實現(xiàn)方法。針對碼率控制的實現(xiàn),本文提出了一種有別于傳統(tǒng)實現(xiàn)方式的算法,在保證實時性的同時,極大的提高了編碼器的性能。本文基于上述算法還進行Baseline Profile編碼器的研究,給出了一種實時編碼器結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了對高清圖像格式(720P)的實時編碼,并將其和當前業(yè)界先進水平進行了對比,表明本文所實現(xiàn)得結(jié)構(gòu)能夠達到當前業(yè)界的先進水平。
上傳時間: 2013-07-23
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