全數字調制解調技術具有多速率、多制式、智能性等特點,這極大的提高了通信系統的靈活性和通用性,符合未來通信技術發展的方向?! ”疚膹娜缦聨讉€方面對全數字調制解調器進行了深入系統研究:1,在介紹全數字調制解調器的發展現狀和研究QPSK通信調制解調方式的基礎上,依據軟件定性仿真分析了QPSK正交調制解調系統,設計出了滿足系統要求的實現電路框圖并選定了芯片;2,在完成了基于FPGA芯片實現QPSK調制解調的算法方案設計基礎上,利用VHDL語言完成了芯片程序的設計,并對其進行了調試和功能仿真;3,利用設計出的調制解調器與選定的AD、DA、正交調制解調芯片,完成了QPSK通信系統的硬件電路的設計并完成了調制電路的研制;4,完成電路的信息速率大于300Kbps,產生的中頻信號中心頻率70MHz,帶寬500KHz,滿足系統設計要求,由于時間關系解調電路仍在調試中?! ”疚幕贔PGA實現的QPSK數字調制解調器具有體積小、集成度高和軟件可升級等優點,這為設計高集成和高靈活性的通信系統提供了技術基礎。
上傳時間: 2013-07-08
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近年來,隨著以太網技術的發展和普及,以TCP/IP協議為代表的開放式互聯網技術在各個領域都得到了廣泛的應用,但是大量的設備都有SPI串行接口,這些設備的串行數據需要通過網絡進行傳輸,因此必須要尋求一種解決方案,用來解決這些傳統設備與現今的網絡設備之間的互聯問題。本文針對這種情況設計了一種基于ARM處理器的嵌入式以太網接口系統。 本文分別對SPI串行通信和基于TCP/IP協議的以太網進行研究和分析,在此基礎上設計一個嵌入式系統—基子ARM處理器的串行通信與以太網的協議轉換系統,來實現SPI串行口與網口的數據傳輸。 首先分析了當前串行通信的應用現狀和以太網技術的發展動態,指出SPI串口設備網絡化的趨勢,然后詳細介紹了嵌入式處理器LM3S8962的特點和內部結構接著闡述了嵌入式TCP/IP協議棧的總體設計以及每層協議的編寫過程。在硬件設計方面,對本文所設計的系統—基于ARM處理器的串行通信與以太網的協議轉換系統進行了總體設計,將系統分為三個主要模塊:處理器模塊、SPI通信模塊和以太網接口模塊。同時在軟件設計方面對啟動代碼流程、驅動程序設計與實現、軟件包的配置進行了說明。對設計的主程序的流程圖以及各個任務參數設置加以分析。最后對系統進行了測試表明通信是成功的。 總之,本文完成了嵌入式網絡控制器的硬件平臺架構設計、嵌入式操作系統的移植,為今后嵌入式網絡控制器的后繼開發提供了一個嵌入式平臺,研究成果對于嵌入式遠程監控系統在遠程控制領域的應用具有一定的參考價值。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著全球經濟不斷增長和信息技術持續發展,越來越多用戶提出了對數據、語音和視訊等寬帶接入業務的需求。傳統的接入網技術己成為新一代寬帶通信網絡建設的瓶頸,通信網絡的寬帶化成為一個必然的趨勢。在眾多新興的接入技術中,寬帶無線接入技術以其特有的優勢成為近年來通信技術市場的最大亮點。基于IEEE802.16e的WiMAX技術作為一種面向無線城域網(WMAN)的寬帶接入方案,正以其優異的性能和廣闊的市場前景而倍受關注。 本文是基于WiMAX技術的網絡終端的設計,根據IEEE802.16e協議,物理層需要對收發信息進行編解碼、調制解調等的處理,其中包含很多運算密集的算法;這些處理有些適合硬件邏輯實現,有些適合數字信號處理器實現,所以設計采用了FPGAs+DSPs的實現方式??紤]對接收和發送數據的不同處理,在詳細分析上行和下行鏈路的工作過程的基礎上,對模塊的進行了詳細劃分,并對系統的FPGA部分進行了詳細設計。 設計中本文充分考慮了FPGA和DSP之間處理的優缺點,并注意避免器件之間通信的復雜化,在滿足器件之間數據流量的同時,盡量使數據流向簡單化,避免了延時增加和接口帶寬調度的復雜化。最終整個設計完成完整的802.16e網絡終端的物理層基帶處理功能。
上傳時間: 2013-06-01
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IEEE802旗下的無線網絡協議引領了無線網絡領域的新革命,其不斷提升的速度優勢滿足了人們對于高速無線接入的迫切要求,在這其中,OFDM技術所起的作用不可小覷。隨著FPGA、信號處理和通信技術的發展,OFDM的應用得到了長足的進步。在此情況下,以OFDM技術為核心實現數據傳輸的原型機系統顯得應情應景而且必要。 本課題在深入理解OFDM技術的同時,結合相應的EDA工具對系統進行建模并基于IEEE802.11a物理層標準給出了一種OFDM基帶傳輸的系統實現方案。整個設計采用目前主流的自頂向下的設計方法,由總體設計至詳細設計逐步細化。 在系統功能模塊的FPGA實現過程中,針對XilinxVirtex-Ⅱ芯片對各個模塊進行了詳細設計,通過采用雙端口RAM、流水、乒乓結構等處理實現高速的同步的信道編碼的功能模塊;通過比較符號定時的不同算法,給出了基于MultiplierlessCorrelator的實現結構并給出了仿真波形圖,驗證了采用該算法后符號定時模塊的資源耗費大大降低而功能卻依然和基于乘法器的符號定時模塊相當;通過對Viterbi算法進行簡化,給出了(2,1,6)卷積碼的4比特軟判決Viterbi解碼器的設計和實現。最后根據系統所選芯片XC2V3000給出了具有較高配置靈活性的基于SystemACE配置方案的FPGA的硬件原理圖設計和PCB設計。 本文首先以無線局域網和IEEE802無線網絡家族引出OFDM技術發展、研究價值及OFDM的優缺點,接下來從OFDM原理入手,簡要說明了OFDM的基本要素以及目前的研究熱點,之后在介紹完IEEE802.11a物理層標準的同時給出了本原型機系統的總體設計方案,并從硬件語言設計和FPGA硬件原理設計兩方面給出了該系統的詳細設計。 隨著OFDM技術的普及以及未來通信技術對OFDM的青睞,相信本論文的工作對OFDM基帶傳輸系統的原型設計和實現具有一定的參考價值。
上傳時間: 2013-07-13
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移動通信是目前通信技術中發展最快的領域之一,CDMA技術憑借其良好的抗噪性、保密性和低功率等優勢成為第三代移動通信的關鍵技術。目前大規??删幊踢壿嬈骷﨔PGA為CDMA移動通信系統的設計提供了新的技術手段。 本文在深入分析CDMA通信系統的原理和特點的基礎上,提出了CDMA基站基帶系統的總體設計方案,論述了CDMA基站基帶系統前向鏈路和反向鏈路中各個信號處理模塊的工作原理,對CRC編碼模塊、卷積編碼模塊、塊交織器、PN碼生成器、Walsh碼發生器、基帶成形濾波器、QPSK調制器、PN碼捕獲與跟蹤模塊、Viterbi譯碼器等CDMA基站基帶系統的各個模塊進行了基于FPGA的建模和設計,取得了一些有價值的階段性成果。這些對CDMA移動通信系統進行深入探索、研究和設計,具有一定的學術意義和應用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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在數字化、信息化的時代,數字集成電路應用得非常廣泛。隨著微電子技術和工藝的發展,數字集成電路從電子管、晶體管、中小規模集成電路、超大規模集成電路(VLSIC)逐步發展到今天的專用集成電路(ASIC)。但是ASIC因其設計周期長,改版投資大,靈活性差等缺陷制約著它的應用范圍??删幊踢壿嬈骷某霈F彌補了ASIC的缺陷,使得設計的系統變得更加靈活,設計的電路體積更加小型化,重量更加輕型化,設計的成本更低,系統的功耗也更小了。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPID等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。 本論文撰寫的是用FPGA來實現無人小飛機系統中基帶信號的處理過程。整個信號處理過程全部采用VHDL硬件描述語言來設計,并用Modelsim仿真系統功能進行調試,最后使用了Xilinx 公司可編程的FPGA芯片XC2S100完成,滿足系統設計的要求。 本文首先研究和討論了無線通信系統中基帶信號處理的總體結構,接著詳細闡述了各個模塊的設計原理和方法,以及FPGA結果分析,最后就關鍵技術和難點作了詳細的分析和研究。本文的最大特色是整個系統全部采用FPGA的方法來設計實現,修改靈活,體積小,功耗小。本系統的設計包括了數字鎖相環、糾錯編解碼、碼組交織、擾碼加入、巴克碼插入、幀同步識別、DPSK調制解調及選擇了整體的時序,所有的組成部分都經過了反復地修改和調試,取得了良好的數據處理效果,其關鍵之處與難點都得到了妥善地解決。本文分別在發射部分(編碼加調制)和接收部分(解調加解碼)相獨立和相聯系的情況下,獲得了仿真與實測結果。
上傳時間: 2013-07-05
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1992年5月,JoeMitola首次明確提出了軟件無線電的概念。軟件無線電將模塊化、標準化的硬件單元連接構成硬件平臺,通過軟件加載實現各種無線通信功能。端到端重配置技術是在軟件無線電的基礎上發展起來的,該技術使通信系統不僅具有重配置的能力,還能提供一體化的重配置管理架構,實現聯合無線資源管理和網絡規劃。端到端重配置技術已經成為軟件無線電的發展趨勢。 寬帶無線接入(BWA,BroadbandWirelessAccess)是當前通信界研究的熱點之一,而WiMax和WiFi是BWA中最熱門的兩個技術,所以本文選擇了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a,設計了基于其物理層標準的可重配置OFDM基帶系統。它們均采用正交頻分復用技術(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)。 本文研究了IEEE802.16-2004與IEEE802.11a物理層標準,結合Altera公司提供的FPGA開發工具QuartusⅡ、Mentor公司仿真工具ModelsimSE6.0,完成了基于IEEE802.16-2004及IEEE802.11a的可重配置OFDM基帶系統的FPGA設計。該設計中,對FPGA進行重新配置,實現了802.16-2004與802.11a兩種技術的完全重配置;通過選擇不同的參數來調用不同子模塊,實現802.16-2004與802.11a內部不同調制技術的局部重配置。該可重配置基帶系統核心的FFT/IFFT。模塊采用基4按頻率抽取及Cordic算法,消除乘法運算,有利于FPGA實現;在802.16-2004系統中,選取了基于前導序列的符號同步算法,在FPGA中實現。最后使用開發軟件、綜合軟件以及仿真軟件分析了系統的性能并給出了系統的性能指標。
上傳時間: 2013-05-19
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近幾年來,OFDM技術引起了人們的廣泛注意,根據這項新技術,很多相關協議被提出來。其中WiMax代表空中接口滿足IEEE802.16標準的寬帶無線通信系統,IEEE標準在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協議。該協議規定數據傳輸采用突發模式,調制方式采用OFDM技術,傳輸速率較高且實現方便、成本低廉,已經成為首先推廣應用的商業化標準。本文對IEEE802.16d OFDM系統物理層進行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實現了基帶算法。 ⑴探討了OFDM基本原理及其關鍵技術。根據IEEE802.16d OFDM系統的物理層發送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統在有無循環前綴(CP)、多徑數目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實現的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結合計算量的大小提出了一種新的聯合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統的結論。 ⑵完成了基帶發射機和接收機的FPGA硬件電路實現。為了使系統的時鐘頻率更高,采用了流水線的結構。設計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結合的辦法,實現了新的聯合同步算法,并且通過簡化結構,避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進行設計、綜合和仿真,并將仿真結果和MATLAB軟件計算結果相對比。結果表明,采用16位數據總線可達到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式對基帶系統進行了驗證。通過串口通信從功能上表明該系統確實可行。
上傳時間: 2013-04-24
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OFDM基帶調制系統在FPGA上的實現,適合通信專業的人參考設計
上傳時間: 2013-08-15
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為了將通信系統中數字基帶信號調制到中頻信號上,采用數字上變頻技術,通過對數字I、Q兩路基帶信號進行FIR成形濾波、半帶插值濾波、數字混頻處理得到正交調制后的中頻信號,最后經MATLAB仿真分析得到相應的時域和頻域圖,來驗證電路設計的有效性。
上傳時間: 2013-10-22
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