近年來,隨著多媒體技術的迅猛發展,電子、計算機、通訊和娛樂之間的相互融合、滲透越來越多,而數字音頻技術則是應用最為廣泛的技術之一。MP3(MPEG-1 Audio LayerⅢ)編解碼算法作為數字音頻的解決方案,在便攜式多媒體產品中得到了廣泛流行。 在已有的便攜式MP3系統實現方案中,低速處理器與專用硬件結合的SOC設計方案結合了硬件實現方式和軟件實現方式的優點,具有成本低、升級容易、功能豐富等特點。IMDCT(反向改進離散余弦變換)是編解碼算法中一個運算量大調用頻率高的運算步驟,因此適于硬件實現,以降低處理器的開銷和功耗,來提高整個系統的性能。 本文首先闡述了MP3音頻編解碼標準和流程,以及IMDCT常用的各種實現算法。在此基礎上選擇了適于硬件實現的遞歸循環實現方法,并在已有算法的基礎上進行了改進,減小了所需硬件資源需求并保持了運算速度。接著提出了模塊總體設計方案,結合算法進行了實現結構的優化,并在EDA環境下具體實現,用硬件描述語言設計、綜合、仿真,且下載到Xilinx公司的VirtexⅡ系列xc2v1000FPGA器件中,在減小硬件資源的同時快速地實現了IMDCT,經驗證功能正確。
上傳時間: 2013-06-11
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本文將高效數字調制方式QAM和軟件無線電技術相結合,在大規模可編程邏輯器件FPGA上對16QAM算法實現。在當今頻譜資源日趨緊缺的情況下有很大現實意義。 論文對16QAM軟件實現的基礎理論,帶通采樣理論、變速率數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字下變頻原理和其實現結構;對CIC、半帶等高效數字濾波器原理結構和性能作了研究;16QAM調制和解調系統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環境下實現代碼輸入;對系統調試采用了算法仿真和在系統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級仿真,并對實現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。本系統在200KHz帶寬下實現了512Kbps的高速數據數率傳輸。論文還對增強型數字鎖相環EPLL的實現結構進行了研究和性能分析。
上傳時間: 2013-07-29
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自上個世紀九十年代以來,我國著名學者、現中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學中的逆問題,開創了應用、推廣數論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數的逆變換運算,得到正、余弦函數及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數族相正交的函數族,以用于各展開系數的計算與信息的解調;而后把它們應用到通信系統中,提出了一種新的通信系統,即新型Chen-Mobius通信系統。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件設計實現和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統的實現。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統進行仿真分析,對該系統在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統的主體模塊(函數及積分器的產生等)轉化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構架完整的Chen-Mobius通信系統,并對此系統設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件實現。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統的調制、解調系統分別對語音信號進行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發板上成功實現了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統應用于通信領域的各個方面,邁開堅實的一步。
標簽: ChenMobius FPGA 通信系統 硬件實現
上傳時間: 2013-07-24
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本文介紹了直接數字頻率合成器(DDS)的工作原理及基本結構,在此基礎上推導了它的理想頻譜,分析了DDS雜散的來源及抑制雜散的常用方法;重點研究了DDS中累加器和波形存儲表的設計。針對DDS輸入數據刷新率低的特點,雙層累加...
標簽: 數字頻率合成器
上傳時間: 2013-06-03
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高精度的信號源是各種測試和實驗過程中不可缺少的工具,在通信、雷達、測量、控制、教學等領域應用十分廣泛。傳統的頻率合成方法設計的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能滿足電子技術的發展要求,直接數字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技術可以提供高性能、高頻高精度的信號源,方便地獲得分辨率高且相位連續的信號,基于FPGA的DDS技術提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。 本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進行理論分析,總結出雜散分布規律。同時以DDS的頻譜分析為基礎,給出了幾種改善雜散的方法。本文結合相關文獻資料采用傅立葉變換的方法對相位截斷時DDS雜散信號的頻譜特性進行了研究,得到了雜散分布的規律性結論,并應用在程序設計程中;DDS技術的實現依賴于高速、高性能的數字器件,本文將FPGA器件和DDS技術相結合,確定了FPGA器件的整體設計方案,詳細說明了各個模塊的功能和設計方法,并對其關鍵部分進行了優化設計,從而實現了波形發生器數字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設計方法,十分方便調試。為了得到滿足設計要求的模擬波形,本文還設計了幅度調節、D/A轉換和低通濾波等外圍硬件電路。 實驗結果表明,本文設計的基于DDS技術的多波形信號源基本能夠滿足普通學生實驗室的要求。
上傳時間: 2013-06-11
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北斗衛星導航系統空間信號接口控制文件 1 文件范疇 2 系統概述 2.1 空間星座 2.2 坐標系統 2.3 時間系統 3 B1 信號規范 3.1 信號結構和基本特性參數 3.1.1信號結構 3.1.2信號基本特性 3.2 射頻信號特性 3.2.1載波頻率 3.2.2衛星信號工作帶寬及帶外抑制 3.2.3雜散 3.2.4載波相位噪聲 3.2.5用戶接收信號電平 3.2.6信號相關性 3.3 B1 頻點測距碼
上傳時間: 2013-04-24
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提出了一種基于FPGA的高階高速F IR濾波器的設計與實現方法。通過一個169階的均方根\r\n升余弦滾降濾波器的設計,介紹了如何應用流水線技術來設計高階高速F IR濾波器,并且對所設計的\r\nFIR濾波器性能、資源占用進行了分析。
上傳時間: 2013-08-31
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為了滿足寬頻段、細步進頻率綜合器的工程需求,對基于多環鎖相的頻率合成器進行了分析和研究。在對比傳統單環鎖相技術基礎上,介紹了采用DDS+PLL多環技術實現寬帶細步進頻綜,輸出頻段10~13 GHz,頻率步進10 kHz,相位噪聲達到-92 dBc/Hz@1 kHz,雜散抑制達到-68 dBc,滿足實際工程應用需求。
上傳時間: 2013-10-12
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用于定量表示ADC動態性能的常用指標有六個,分別是:SINAD(信納比)、ENOB(有效位 數)、SNR(信噪比)、THD(總諧波失真)、THD + N(總諧波失真加噪聲)和SFDR(無雜散動態 范圍)
上傳時間: 2014-01-22
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ADC需要FFT處理器來評估頻譜純度,DAC則不同,利用傳統的模擬頻譜分析儀就能直接 研究它所產生的模擬輸出。DAC評估的挑戰在于要產生從單音正弦波到復雜寬帶CDMA信 號的各種數字輸入。數字正弦波可以利用直接數字頻率合成技術來產生,但更復雜的數字 信號則需要利用更精密、更昂貴的字發生器來產生。 評估高速DAC時,最重要的交流性能指標包括:建立時間、毛刺脈沖面積、失真、無雜散 動態范圍(SFDR)和信噪比(SNR)。本文首先討論時域指標,然后討論頻域指標。
上傳時間: 2013-10-27
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