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速率

信道化中頻接收機設計與仿真實現(xiàn)

軟件無線電(Software Radio)具有高度靈活性、開放性，很容易實現(xiàn)與現(xiàn)有和未來多種電臺的兼容，能最大限度的滿足了互聯(lián)互通的要求。而基于多相濾波器組的信道化軟件無線電接收技術以其固有的全概率接收、降采樣速率以及其大幅提高運算速率的能力越來越受到重視。本文主要研究了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的軟件無線電信道化中頻接收技術設計與實現(xiàn)。首先介紹了軟件無線電的基本概念以及其發(fā)展狀況，深入討論了軟件無線電的基本理論，主要介紹了設計中所用到的帶通采樣技術、信號的抽取技術與多相濾波技術。然后簡要介紹了信道化中頻接收機的射頻(Radio Frequency，RF)前端接收技術，設置寬中頻超外差接收機射頻前端的設計指標，給出了改進的實信號濾波器組低通型實現(xiàn)結構，并依此推導和建立了實信號多相濾波器組信道化中頻接收機的數(shù)學模型。最后基于EP1S80開發(fā)平臺實現(xiàn)了實信號多相濾波器組信道化的中頻接收機。給出了多相濾波器、抽取運算、FFT運算、信道劃分以及復乘運算的設計方案。仿真結果表明，該接收機能夠實現(xiàn)對中頻信號的正確接收，驗證了系統(tǒng)設計的可行性。

標簽： 信道中頻仿真實現(xiàn) 收機設計

上傳時間： 2013-06-12

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QPSK調制解調器的設計及FPGA實現(xiàn)

QPSK調制具有頻譜利用率高、傳輸速率快、抗干擾性能強、頻譜特性好等突出特點，在移動通信、衛(wèi)星通信中得到了廣泛應用。因此，基于FPGA的全數(shù)字QPSK調制解調的研究具有重要的意義。本文介紹了QPSK調制解調技術的現(xiàn)狀，對QPS...

標簽： QPSK FPGA 調制解調器

上傳時間： 2013-07-18

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基于DSP和FPGA的機載導航計算機設計

本文針對應用于軍用直升機上的Doppler/SINS組合導航系統(tǒng)對導航計算機高精度、高性能的要求，設計出一種基于DSP(TMS320C6713)和FPGA(Spartan-3E XC3S500E) 協(xié)同合作的機載導航計算機系統(tǒng)。在分析Doppler/SINS組合導航系統(tǒng)模型的特點和系統(tǒng)對導航計算機的需求后，提出了基于DSP和FPGA的機載導航計算機整體設計方案，該方案采用DSP負責導航解算，利用FPGA強大的內部資源擴展系統(tǒng)的通信接口，完成外圍通信模塊控制信號的整合。在導航計算機整體設計方案，包括硬件設計方案和軟件設計方案確立的基礎上，首先對 DSP和FPGA芯片進行選型，其次對實現(xiàn)各個功能模塊的關鍵技術進行研究和開發(fā)，包括基于FPGA的數(shù)據(jù)通信模塊、基于DSP的處理器模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊，開發(fā)過程中做了大量的仿真和驗證，最后對系統(tǒng)進行綜合測試和聯(lián)調，并進行了地面跑車實驗。實驗結果證明：系統(tǒng)能夠實時采集IMU角速率和加速度、Doppler雷達的速度等信息，能夠對IMU、Doppler、GPS、航姿系統(tǒng)、高度表等信息進行導航解算，生成當前位置、姿態(tài)等導航數(shù)據(jù)，并能夠完成與機載電子設備間的數(shù)據(jù)通信與控制。多次的聯(lián)調和跑車實驗結果證明，機載導航計算機達到了預期設計的目的，可以有效提高導航系統(tǒng)的運算精度，實現(xiàn)了高性能、小體積、低成本的要求，系統(tǒng)具有較高的應用價值。關鍵詞：Doppler/SINS組合導航，導航計算機，DSP,FPGA

標簽： FPGA DSP 機載導航計算機

上傳時間： 2013-07-25

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實驗開發(fā)評估板設計與實現(xiàn)

信號與信息處理是信息科學中近幾年來發(fā)展最為迅速的學科之一,隨著片上系統(tǒng)(SOC,System On Chip)時代的到來,FPGA正處于革命性數(shù)字信號處理的前沿?；贔PGA的設計可以在系統(tǒng)可再編程及在系統(tǒng)調試,具有吞吐量高,能夠更好地防止授權復制、元器件和開發(fā)成本進一步降低、開發(fā)時間也大大縮短等優(yōu)點。然而,FPGA器件是基于SRAM結構的編程工藝,掉電后編程信息立即丟失,每次加電時,配置數(shù)據(jù)都必須重新下載,并且器件支持多種配置方式,所以研究FPGA器件的配置方案在FPGA系統(tǒng)設計中具有極其重要的價值,這也給用于可編程邏輯器件編程的配置接口電路和實驗開發(fā)設備提出了更高的要求。本論文基于IEEE1149.1標準和USB2.0技術,完成了FPGA配置接口電路及實驗開發(fā)板的設計與實現(xiàn)。作者在充分理解IEEE1149.1標準和USB技術原理的基礎上,針對Altcra公司專用的USB數(shù)據(jù)配置電纜USB-Blaster,對其內部工作原理及工作時序進行測試與詳細分析,完成了基于USB配置接口的FPGA芯片開發(fā)實驗電路的完整軟硬件設計及功能時序仿真。作者最后進行了軟硬件調試,完成測試與驗證,實現(xiàn)了對Altera系列PLD的配置功能及實驗開發(fā)板的功能。本文討論的USB下載接口電路被驗證能在Altera的QuartusII開發(fā)環(huán)境下直接使用,無須在主機端另行設計通信軟件,其兼容性較現(xiàn)有設計有所提高。由于PLD(Programmable Logic Device)廠商對其知識產(chǎn)權嚴格保密,使得基于USB接口的配置電路應用受到很大限制,同時也加大了自行對其進行開發(fā)設計的難度。與傳統(tǒng)的基于PC并口的下載接口電路相比,本設計的基于USB下載接口電路及FPGA實驗開發(fā)板具有更高的編程下載速率、支持熱插拔、體積小、便于攜帶、降低對PC硬件傷害,且具備其它下載接口電路不具備的SignalTapII嵌入式邏輯分析儀和調試NiosII嵌入式軟核處理器等明顯優(yōu)勢。從成本來看,本設計的USB配置接口電路及FPGA實驗開發(fā)板與其同類產(chǎn)品相比有較強的競爭力。

標簽： 實驗評估板

上傳時間： 2013-06-07

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16QAM調制解調器設計與FPGA實現(xiàn)

本文將高效數(shù)字調制方式QAM和軟件無線電技術相結合，在大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨔PGA上對16QAM算法實現(xiàn)。在當今頻譜資源日趨緊缺的情況下有很大現(xiàn)實意義。論文對16QAM軟件實現(xiàn)的基礎理論，帶通采樣理論、變速率數(shù)字信號處理相關抽取內插技術做了推導和分析；深入研究了軟件無線電核心技術數(shù)字下變頻原理和其實現(xiàn)結構；對CIC、半帶等高效數(shù)字濾波器原理結構和性能作了研究；16QAM調制和解調系統(tǒng)設計采用自項向下設計思想；采用硬件描述語言VerilogHDL在EDA工具QuartusII環(huán)境下實現(xiàn)代碼輸入；對系統(tǒng)調試采用了算法仿真和在系統(tǒng)實測調試相結合方法。論文首先對16QAM調制解調算法進行系統(tǒng)級仿真，并對實現(xiàn)的各模塊的可行性仿真驗證，在此基礎上，完成了調制端16QAM信號的時鐘分頻模塊、串并轉換模塊、星座映射、8倍零值內插、低通濾波以及FPGA和AD9857接口等模塊；解調器主要完成帶通采樣、16倍CIC抽取濾波，升余弦滾降濾波，以及16QAM解碼等模塊，實現(xiàn)了16QAM調制器；給出了中頻信號時域測試波形和頻譜圖。本系統(tǒng)在200KHz帶寬下實現(xiàn)了512Kbps的高速數(shù)據(jù)數(shù)率傳輸。論文還對增強型數(shù)字鎖相環(huán)EPLL的實現(xiàn)結構進行了研究和性能分析。

標簽： FPGA QAM 16 調制

上傳時間： 2013-07-29

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基于FPGA的空時分組碼的設計與實現(xiàn)

隨著第三代移動通信系統(tǒng)(3G)向商業(yè)化的邁進，以及超三代(Beyond 3G) 或被稱之為第四代(4G)移動通信系統(tǒng)的發(fā)展，對更高速率、更大容量和更好服務質量的通信系統(tǒng)的需求正在不斷增長。另一方面，可利用的無線頻譜資源是有限...

標簽： FPGA 空時分組碼

上傳時間： 2013-04-24

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基于DSP和FPGA平臺的數(shù)字化接收機

短波通信由于其固有的優(yōu)點，在無線通信特別是軍事通信中有著很重要的應用，國內外對短波電臺以及高速調制解調器的研究也是相當多，然而有些硬件結構相似的電臺信號特征差異卻很大，這極大地限制了不同電臺間的互通互連。而軟件無線電用軟件代替部分硬件，可以通過不同軟件模塊來實現(xiàn)不同的功能，因此利用軟件無線電，可以在相同的硬件平臺上，實現(xiàn)多種短波數(shù)字化業(yè)務，而本文重點研究的就是基于軟件無線電的短波串行體制。　　首先對短波串行體制標準進行了詳細地研究，并對發(fā)射端實現(xiàn)方法進行了具體的說明。其次闡述了中頻數(shù)字接收機相關基本理論，在研究信號采樣理論、多速率數(shù)字信號處理理論、濾波器設計理論、FPGA硬件數(shù)字算法等基礎上，并結合實際應用要求，提出了適合于FPGA實現(xiàn)的數(shù)字化中頻處理系統(tǒng)方案，對系統(tǒng)進行了仿真，驗證了系統(tǒng)方案的可行性，然后通過Verilog編程完成了數(shù)字下變頻的FPGA實現(xiàn)，效果較好。最后對接收端的基帶處理方法進行了一些探索。　　

標簽： FPGA DSP 數(shù)字化接收機

上傳時間： 2013-07-19

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DVBT系統(tǒng)中內編解碼模塊的軟件仿真

數(shù)字電視按傳輸方式分為地面、衛(wèi)星和有線三種。其中，DVB-S和DVB-C這兩個全球化的衛(wèi)星和有線傳輸方式標準，目前已作為世界統(tǒng)一標準被大多數(shù)國家所接受。而對于地面數(shù)字電視廣播標準，經(jīng)國際電訊聯(lián)盟(ITU)批準的共有三個，包括歐盟的DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，數(shù)字視頻地面廣播)標準、美國的ATSC(Advanced Television System Committee，先進電視制式委員會)標準和日本的ISDB-T(Terrestrial Integrated Services DigitalBroadcasting，綜合業(yè)務數(shù)字廣播)標準。綜合比較起來，歐洲的DVB-T標準在技術及應用實踐上都更加成熟。本論文首先介紹了DVB-T系統(tǒng)的主要結構，針對DVB-T標準中各模塊的實現(xiàn)進行了闡述，并根據(jù)發(fā)射機端各個模塊討論了接收機端相關模塊的算法設計。隨后，論文給出了基于Microsoft Visual Studio 2005平臺實現(xiàn)的數(shù)字電視基帶信號產(chǎn)生與接收的軟件仿真系統(tǒng)的總體設計流程，重點討論了內編解碼器和內交織/解交織器的算法與實現(xiàn)，并在實現(xiàn)的多參數(shù)可選的數(shù)字電視基帶信號產(chǎn)生與接收軟件仿真平臺上，重點分析了內編/解碼模塊在接收端Viterbi譯碼算法中采用硬判決、簡化軟判決以及不同調制方式時對DVB-T系統(tǒng)整體性能的影響。最后，論文討論了內碼譯碼算法的實現(xiàn)改進，使得Viterbi譯碼更適合在FPGA上實現(xiàn)，同時針對邏輯設計進行優(yōu)化以便節(jié)省硬件資源。論文重點討論了對幸存路徑信息存儲譯碼模塊的改進，比較了此模塊三種不同的實現(xiàn)方式帶來的硬件速率和資源的優(yōu)劣，通過利用4塊RAM對幸存路徑信息的交互讀寫，完成了對傳統(tǒng)回溯算法的改進，實現(xiàn)了加窗回溯的譯碼輸出，同時實現(xiàn)了回溯長度可配置以實現(xiàn)系統(tǒng)不同的性能要求。

標簽： DVBT 模塊編解碼

上傳時間： 2013-08-02

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基于FPGA的數(shù)字下變頻技術研究

數(shù)字下變頻(DDC：Digital Down Convert)是將中頻信號數(shù)字下變頻至零中頻且使信號速率下降至適合通用DSP器件處理速率的技術。實現(xiàn)這種功能的數(shù)字下變頻器是軟件無線電的核心部分。采用專用DDC芯片完成數(shù)字下變頻，雖然具...

標簽： FPGA 數(shù)字下變頻技術研究

上傳時間： 2013-07-11

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基于FPGA的USB通信系統(tǒng)的設計

隨著科學技術水平的不斷提高，數(shù)字集成電路被廣泛應用。通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是計算機與外圍設備互連的標準接口之一，是一種點對點的通信接口，可同時支持多個外圍設備。USB2.0規(guī)范的通信速率非常高，其峰...

標簽： FPGA USB 通信系統(tǒng)

上傳時間： 2013-05-20

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