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  • 射頻與微波功率放大器設(shè)計(jì).rar

    本書(shū)主要闡述設(shè)計(jì)射頻與微波功率放大器所需的理論、方法、設(shè)計(jì)技巧,以及將分析計(jì)算與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相結(jié)合的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。這些方法提高了設(shè)計(jì)效率,縮短了設(shè)計(jì)周期。本書(shū)內(nèi)容覆蓋非線性電路設(shè)計(jì)方法、非線性主動(dòng)設(shè)備建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗變換器、定向耦合器、高效率的功率放大器設(shè)計(jì)、寬帶功率放大器及通信系統(tǒng)中的功率放大器設(shè)計(jì)。  本書(shū)適合從事射頻與微波動(dòng)功率放大器設(shè)計(jì)的工程師、研究人員及高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生閱讀。 作者簡(jiǎn)介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO電子部門(mén)首席理論設(shè)計(jì)工程師,他曾經(jīng)任教于澳大利亞Linz大學(xué)、新加坡微電子學(xué)院、莫斯科通信和信息技術(shù)大學(xué)。他目前正在講授研究班課程,在該班上,本書(shū)作為國(guó)際微波年會(huì)論文集。 目錄 第1章 雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)  1.1 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)  1.2 散射參數(shù)  1.3 雙口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)間轉(zhuǎn)換  1.4 雙口網(wǎng)絡(luò)的互相連接  1.5 實(shí)際的雙口電路   1.5.1 單元件網(wǎng)絡(luò)   1.5.2 π形和T形網(wǎng)絡(luò)  1.6 具有公共端口的三口網(wǎng)絡(luò)  1.7 傳輸線  參考文獻(xiàn) 第2章 非線性電路設(shè)計(jì)方法  2.1 頻域分析   2.1.1 三角恒等式法   2.1.2 分段線性近似法   2.1.3 貝塞爾函數(shù)法  2.2 時(shí)域分析  2.3 NewtOn.Raphscm算法  2.4 準(zhǔn)線性法  2.5 諧波平衡法  參考文獻(xiàn) 第3章 非線性有源器件模型  3.1 功率MOSFET管   3.1.1 小信號(hào)等效電路   3.1.2 等效電路元件的確定   3.1.3 非線性I—V模型   3.1.4 非線性C.V模型   3.1.5 電荷守恒   3.1.6 柵一源電阻   3.1.7 溫度依賴性  3.2 GaAs MESFET和HEMT管   3.2.1 小信號(hào)等效電路   3.2.2 等效電路元件的確定   3.2.3 CIJrtice平方非線性模型   3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非線性模型   3.2.5 Materka—Kacprzak非線性模型   3.2.6 Raytheon(Statz等)非線性模型   3.2.7 rrriQuint非線性模型   3.2.8 Chalmers(Angek)v)非線性模型   3.2.9 IAF(Bemth)非線性模型   3.2.10 模型選擇  3.3 BJT和HBT汀管   3.3.1 小信號(hào)等效電路   3.3.2 等效電路中元件的確定   3.3.3 本征z形電路與T形電路拓?fù)渲g的等效互換   3.3.4 非線性雙極器件模型  參考文獻(xiàn) 第4章 阻抗匹配  4.1 主要原理  4.2 Smith圓圖  4.3 集中參數(shù)的匹配   4.3.1 雙極UHF功率放大器   4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器  4.4 使用傳輸線匹配   4.4.1 窄帶功率放大器設(shè)計(jì)   4.4.2 寬帶高功率放大器設(shè)計(jì)  4.5 傳輸線類(lèi)型   4.5.1 同軸線   4.5.2 帶狀線   4.5.3 微帶線   4.5.4 槽線   4.5.5 共面波導(dǎo)  參考文獻(xiàn) 第5章 功率合成器、阻抗變換器和定向耦合器  5.1 基本特性  5.2 三口網(wǎng)絡(luò)  5.3 四口網(wǎng)絡(luò)  5.4 同軸電纜變換器和合成器  5.5 wilkinson功率分配器  5.6 微波混合橋  5.7 耦合線定向耦合器  參考文獻(xiàn) 第6章 功率放大器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  6.1 主要特性  6.2 增益和穩(wěn)定性  6.3 穩(wěn)定電路技術(shù)   6.3.1 BJT潛在不穩(wěn)定的頻域   6.3.2 MOSFET潛在不穩(wěn)定的頻域   6.3.3 一些穩(wěn)定電路的例子  6.4 線性度  6.5 基本的工作類(lèi)別:A、AB、B和C類(lèi)  6.6 直流偏置  6.7 推挽放大器  6.8 RF和微波功率放大器的實(shí)際外形  參考文獻(xiàn) 第7章 高效率功率放大器設(shè)計(jì)  7.1 B類(lèi)過(guò)激勵(lì)  7.2 F類(lèi)電路設(shè)計(jì)  7.3 逆F類(lèi)  7.4 具有并聯(lián)電容的E類(lèi)  7.5 具有并聯(lián)電路的E類(lèi)  7.6 具有傳輸線的E類(lèi)  7.7 寬帶E類(lèi)電路設(shè)計(jì)  7.8 實(shí)際的高效率RF和微波功率放大器  參考文獻(xiàn) 第8章 寬帶功率放大器  8.1 Bode—Fan0準(zhǔn)則  8.2 具有集中元件的匹配網(wǎng)絡(luò)  8.3 使用混合集中和分布元件的匹配網(wǎng)絡(luò)  8.4 具有傳輸線的匹配網(wǎng)絡(luò)    8.5 有耗匹配網(wǎng)絡(luò)  8.6 實(shí)際設(shè)計(jì)一瞥  參考文獻(xiàn) 第9章 通信系統(tǒng)中的功率放大器設(shè)計(jì)  9.1 Kahn包絡(luò)分離和恢復(fù)技術(shù)  9.2 包絡(luò)跟蹤  9.3 異相功率放大器  9.4 Doherty功率放大器方案  9.5 開(kāi)關(guān)模式和雙途徑功率放大器  9.6 前饋線性化技術(shù)  9.7 預(yù)失真線性化技術(shù)  9.8 手持機(jī)應(yīng)用的單片cMOS和HBT功率放大器  參考文獻(xiàn)

    標(biāo)簽: 射頻 微波功率 放大器設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于DSP的移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與避障算法的實(shí)現(xiàn).rar

    移動(dòng)機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域中重要的一個(gè)分支,智能移動(dòng)機(jī)器人集人工智能、智能控制、信息處理、圖象處理、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換等專(zhuān)業(yè)技術(shù)為一體,跨計(jì)算’機(jī)、自動(dòng)控制、機(jī)械、電子等多學(xué)科,成為當(dāng)前智能機(jī)器人研究的重點(diǎn)之一。路徑規(guī)劃是移動(dòng)機(jī)器人研究的一個(gè)基本而又極其重要的課題。靈活有效的路徑規(guī)劃算法能夠幫助機(jī)器人適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境,大大提高機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是使移動(dòng)機(jī)器人具備自動(dòng)識(shí)別環(huán)境的能力,能在未知環(huán)境下完成一定的工作。 本文的主要任務(wù)是以LEGO Technic組件為本體,重新設(shè)計(jì)一個(gè)控制器,并據(jù)此研究移動(dòng)機(jī)器人的避障和路徑規(guī)劃策略。為滿足移動(dòng)機(jī)器人避障的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性要求,需要有一個(gè)功能完善的硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)信息采集、處理以及避障的策略。本文設(shè)計(jì)了一套移動(dòng)機(jī)器人控制器,該控制器以DSP TMS320F2407A為核心,輔之以相應(yīng)的外圍電路、傳感器、人機(jī)交互、串行通信和電源等模塊。車(chē)體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)及避障實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的控制器的性能。 在對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的避障策略的研究過(guò)程中,采用了基于虛擬力場(chǎng)法的位置閉環(huán)控制方法,這種方法簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)避障方法的數(shù)學(xué)運(yùn)算過(guò)程,提高了機(jī)器人對(duì)障礙物的反應(yīng)速度。最后,設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行相應(yīng)的避障方法實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的控制器能夠完成基本的實(shí)時(shí)避障功能。

    標(biāo)簽: DSP 移動(dòng)機(jī)器人 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-06-30

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  • 基于DSP實(shí)現(xiàn)G729語(yǔ)音編碼算法.rar

    高速發(fā)展的DSP技術(shù)為語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域提供了良好的發(fā)展平臺(tái),使得實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的算法稱為可能。G.729語(yǔ)音編碼是國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)于1996年獲準(zhǔn)通過(guò)的采用共軛結(jié)構(gòu)代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)技術(shù)的具有8 kbit/s碼速率的語(yǔ)音算法建議,廣泛應(yīng)用于數(shù)字移動(dòng)通信、IP電話和數(shù)字衛(wèi)星通信中。本文研究了G.729語(yǔ)音編碼原理和在TMS320C5416定點(diǎn)DSP芯片上實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)該編碼器過(guò)程中的軟、硬件設(shè)計(jì)。主要涉及有以下幾方面內(nèi)容: 1.介紹語(yǔ)音編碼技術(shù)和DSP技術(shù)的發(fā)展概況。 2.研究了基于CELP結(jié)構(gòu)的G.729編碼的算法原理。 3.根據(jù)G.729聲碼器實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的需要,介紹硬件平臺(tái)的組成,研究了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和基于算法和實(shí)時(shí)需要的軟件優(yōu)化。 4.利用DSP代碼調(diào)試工具對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行分析,得出測(cè)試結(jié)果。

    標(biāo)簽: G729 DSP 語(yǔ)音編碼

    上傳時(shí)間: 2013-07-11

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  • 基于浮點(diǎn)DSP的FFT算法的研究與應(yīng)用.rar

    快速傅立葉變換(FFT)技術(shù)是數(shù)字信號(hào)處理中的核心技術(shù),它已廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理的各個(gè)領(lǐng)域,長(zhǎng)期以來(lái)一直是一個(gè)重要的研究課題。近年來(lái),專(zhuān)用數(shù)字信號(hào)處理器以其優(yōu)化的硬件結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能價(jià)格比為FFT的實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的途徑,其中最具有代表性的是美國(guó)TI公司的TMS320系列DSP。 本文首先分析了常用FFT算法原理,并進(jìn)行了算法的討論和比較,然后詳細(xì)論述了以浮點(diǎn)型DSP為核心的實(shí)現(xiàn)FFT算法的硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)。平臺(tái)的硬件電路主要包括數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)處理部分、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分和數(shù)據(jù)顯示部分。其中采集部分采用12位高速的A/D轉(zhuǎn)換芯片MAX197,數(shù)據(jù)處理部分采用32位浮點(diǎn)型DSP芯片-TMS320VC33,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分采用了大容量的FLASH芯片——K9F2808UOA,數(shù)據(jù)顯示部分采用PHILIPS公司的高亮度、寬視角的TFT彩色液晶顯示屏。 為了擴(kuò)展系統(tǒng)的通信能力,通信接口我們選擇CAN總線。軟件部分選用了頻率抽取基2FFT、分裂基FFT和實(shí)序列FFT算法,用C語(yǔ)言進(jìn)行編程。最后部分是進(jìn)行軟硬件的聯(lián)合調(diào)試,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了FFT算法實(shí)現(xiàn)。 論文結(jié)尾以實(shí)際的實(shí)驗(yàn)曲線分析驗(yàn)證了算法的正確性,同時(shí)針對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差找出了原因,并提出了解決的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用浮點(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)FFT算法方便且有較高的實(shí)時(shí)性,可以應(yīng)用到電力系統(tǒng)諧波分析、振動(dòng)測(cè)試及鐵路檢測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域。

    標(biāo)簽: DSP FFT 浮點(diǎn)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 全數(shù)字超聲診斷系統(tǒng)部分核心算法的FPGA實(shí)現(xiàn).rar

    60年代初,國(guó)際上首次將B超診斷儀應(yīng)用于臨床診斷,40多年來(lái)B超診斷儀的發(fā)展極為迅速。隨著數(shù)字信號(hào)處理及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,目前國(guó)際上先進(jìn)水平的超聲診斷設(shè)備幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)都包含著數(shù)字信號(hào)處理的內(nèi)容,研制全數(shù)字化的超聲診斷設(shè)備已成為發(fā)展趨勢(shì)。 @@ 基于FPGA及嵌入式操作系統(tǒng)的全數(shù)字超聲診斷系統(tǒng)具有技術(shù)含量高、便攜的特點(diǎn),可用數(shù)字硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時(shí)處理。 @@ 本文從超聲診斷原理入手,在對(duì)超聲診斷系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)超聲診斷系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)處理部分的兩個(gè)核心算法。以FPGA芯片為載體,在Quartus Ⅱ平臺(tái)中采用Verilog HDL語(yǔ)言進(jìn)行編程并仿真驗(yàn)證,分別實(shí)現(xiàn)了數(shù)字FIR濾波器及CORDIC坐標(biāo)變換兩個(gè)模塊的功能。另外,采用Verilog HDL語(yǔ)言對(duì)應(yīng)用于圖像顯示模塊的SPI接口進(jìn)行了編程設(shè)計(jì),編譯下載至FPGA中,最終實(shí)現(xiàn)了與ARM A8的OMPG3530板之間高速串行數(shù)據(jù)的傳輸。 @@ 采用在單片F(xiàn)PGA芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式超聲診斷部分核心算法并與高性能ARMA8處理器相配合的數(shù)字信號(hào)處理解決方案,具有高速度、高精度、高集成度、便攜的特點(diǎn),為全數(shù)字化便攜超聲診斷設(shè)備的研制打下了基礎(chǔ)。 @@關(guān)鍵詞:超聲診斷系統(tǒng);FPGA;數(shù)字FIR濾波器;CORDIC算法;SPI總線

    標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 超聲診斷系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-07

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  • SVPWM算法優(yōu)化及其FPGACPLD實(shí)現(xiàn).rar

    電壓空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)是一種性能優(yōu)越、易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的脈沖寬度調(diào)制方案。在常規(guī)SVPWM算法中,判定等效電壓空間矢量所處扇區(qū)位置時(shí)需要進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和反正切三角函數(shù)的運(yùn)算,計(jì)算特定電壓空間矢量作用時(shí)間時(shí)需要進(jìn)行正弦、余弦三角函數(shù)的運(yùn)算以及過(guò)飽和情況下的歸一化處理過(guò)程,同時(shí),在整個(gè)SVPWM算法中還包含了無(wú)理數(shù)的運(yùn)算,這些復(fù)雜計(jì)算不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量計(jì)算誤差,對(duì)高精度實(shí)時(shí)控制產(chǎn)生不可忽視的影響,而且這些復(fù)雜運(yùn)算的計(jì)算量大,對(duì)系統(tǒng)的處理速度要求高,程序設(shè)計(jì)復(fù)雜,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),占用系統(tǒng)資源多。因此,從工程實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),需要對(duì)常規(guī)SVPWM算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文提出的優(yōu)化SVPWM算法,只需進(jìn)行普通的四則運(yùn)算,計(jì)算非常簡(jiǎn)單,克服了上述常規(guī)SVPWM算法中的缺點(diǎn),同時(shí),采用交叉分配零電壓空間矢量,并將零電壓空間矢量的切換點(diǎn)置于各扇區(qū)中點(diǎn)的方法,達(dá)到降低三相橋式逆變電路中開(kāi)關(guān)器件開(kāi)關(guān)損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數(shù)據(jù)處理能力,傳統(tǒng)的MCU、DSP都難以滿足其要求,而具有高速數(shù)據(jù)處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實(shí)現(xiàn)SVPWM的控制功能,在實(shí)時(shí)性、靈活性等方面有著MCU、DSP無(wú)法比擬的優(yōu)越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對(duì)優(yōu)化的SVPWM系統(tǒng)原型進(jìn)行建模和仿真,當(dāng)仿真效果達(dá)到SVPWM系統(tǒng)控制要求后,在XilinxISE環(huán)境下采用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)輸入方法與原理圖設(shè)計(jì)輸入方法相結(jié)合的混合設(shè)計(jì)輸入方法進(jìn)行FPGA/CPLD的電路設(shè)計(jì)與輸入,建立相同功能的SVPWM系統(tǒng)模型,然后利用ISESimulator(VHDL/Verilog)仿真器進(jìn)行功能仿真和性能分析,驗(yàn)證了本文提出的SVPWM優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性。

    標(biāo)簽: FPGACPLD SVPWM 算法優(yōu)化

    上傳時(shí)間: 2013-07-30

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  • G729、h263、h264、MPEG4四種最流行的音頻和視頻標(biāo)準(zhǔn)的壓縮和解壓算法的源代碼.rar

    圖像壓縮 h264等壓縮算法源碼 c語(yǔ)言源碼

    標(biāo)簽: MPEG4 G729 h263 h264

    上傳時(shí)間: 2013-05-25

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  • PID算法在AVR單片機(jī)上的應(yīng)用(在爬壁機(jī)器人吸盤(pán)負(fù)壓控制上的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用).rar

    PID算法在AVR單片機(jī)上的應(yīng)用,風(fēng)機(jī)的閉環(huán)控制

    標(biāo)簽: PID AVR 算法

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • H264幀間預(yù)測(cè)算法研究與FPGA設(shè)計(jì).rar

    隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字視頻信號(hào)的傳輸技術(shù)更是受到人們的關(guān)注。相比較其它類(lèi)型的信息傳輸如文本和數(shù)據(jù),視頻通信需要占用更多的帶寬資源,因此為了實(shí)現(xiàn)在帶寬受限的條件下的傳輸,視頻源必須經(jīng)過(guò)大量壓縮。盡管現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)狀況不斷地改善,但相對(duì)與快速增長(zhǎng)的視頻業(yè)務(wù)而言,網(wǎng)絡(luò)帶寬資源仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。2003年3月,新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC的推出,使視頻壓縮研究進(jìn)入了一個(gè)新的層次。H.264標(biāo)準(zhǔn)中包含了很多先進(jìn)的視頻壓縮編碼方法,與以前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比具有明顯的進(jìn)步。在相同視覺(jué)感知質(zhì)量的情況下,H.264的編碼效率比H.263提高了一倍左右,并且有更好的網(wǎng)絡(luò)友好性。然而,高編碼壓縮率是以很高的計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)的,H.264標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算復(fù)雜度約為H.263的3倍,所以在實(shí)際應(yīng)用中必須對(duì)其算法進(jìn)行優(yōu)化以減低其計(jì)算復(fù)雜度。 @@ 本文首先介紹了H.264標(biāo)準(zhǔn)的研究背景,分析了國(guó)內(nèi)外H.264硬件系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,并介紹了本文的主要工作。 @@ 接著對(duì)H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)的理論知識(shí)、關(guān)鍵技術(shù)分別進(jìn)行了介紹。 @@ 對(duì)H.264塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法進(jìn)行研究,對(duì)經(jīng)典的塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法通過(guò)對(duì)比分析,三步、二維等算法在搜索效率上優(yōu)于全搜索算法,而全搜索算法在數(shù)據(jù)流的規(guī)則性和均勻性有著自己的優(yōu)越性。 @@ 針對(duì)塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)全搜索算法的VLSI結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出改進(jìn)的塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)全搜索算法。本文基于對(duì)數(shù)據(jù)流的分析,對(duì)硬件尋址進(jìn)行了研究。通過(guò)一次完整的全搜索數(shù)據(jù)流分析,改進(jìn)的塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法在時(shí)鐘周期、PE資源消耗方面得到優(yōu)化。 @@ 最后基于FPGA平臺(tái)對(duì)整像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊進(jìn)行了研究。首先對(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能子模塊劃分;然后對(duì)每個(gè)子模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真和對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊進(jìn)行聯(lián)合仿真驗(yàn)證。 @@關(guān)鍵詞:H.264;FPGA;QuartusⅡ;幀間預(yù)測(cè);運(yùn)動(dòng)估計(jì);塊匹配

    標(biāo)簽: H264 FPGA 幀間預(yù)測(cè)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA利用FFT算法實(shí)現(xiàn)GPSCA碼捕獲的研究.rar

    隨著中國(guó)二代導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè),衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用將普及到各個(gè)行業(yè),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的研究與設(shè)計(jì)是該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在接收機(jī)的設(shè)計(jì)中,對(duì)于成熟技術(shù)將利用ASIC芯片進(jìn)行批量生產(chǎn),該芯片是專(zhuān)用芯片,一旦制造成型不能改變。但是對(duì)于正在研究的接收機(jī)技術(shù),特別是在需要利用接收機(jī)平臺(tái)進(jìn)行提高接收機(jī)性能研究時(shí),利用FPGA通用可編程門(mén)陣列芯片是非常方便的。在FPGA上的研究成果,一旦成熟可以很方便的移植到ASIC芯片,進(jìn)行批量生產(chǎn)。本課題就是基于FPGA研究GPS并行捕獲技術(shù)的硬件電路,著重進(jìn)行了其中一個(gè)捕獲通道的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 GPS信號(hào)捕獲時(shí)間是影響GPS接收機(jī)性能的一個(gè)關(guān)鍵因素,尤其是在高動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用中或者對(duì)弱GPS信號(hào)的捕獲方面。因此,本文在滑動(dòng)相關(guān)法基礎(chǔ)上引出了基于FFT的并行快速捕獲方法,采用自頂向下的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體功能劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并采用自底向上的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。 本課題以Xilinx公司的Spartan3E開(kāi)發(fā)板為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái),以ISE9.2i為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用Verilog HDL編程實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。并利用Nemerix公司的GPS射頻芯片NJ1006A設(shè)計(jì)制作了GPS中頻信號(hào)產(chǎn)生平臺(tái)。該平臺(tái)可實(shí)時(shí)地輸出采樣頻率為16.367MHz的GPS數(shù)字中頻信號(hào)。 本課題主要是基于采樣率變換和FFT實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS C/A碼的捕獲。該算法利用平均采樣的方法,將信號(hào)的采樣率降低到1.024 MHz,在低采樣率下利用成熟的1024點(diǎn)FFT IP核對(duì)C/A碼進(jìn)行粗捕,給出GPS信號(hào)的碼相位(精度大約為1/4碼片)和載波的多普勒頻率,符合GPS后續(xù)跟蹤的要求。 同時(shí),由于FFT算法是以資源換取時(shí)間的方法來(lái)提高GPS捕獲速度的,所以在設(shè)計(jì)時(shí),合理地采用FPGA設(shè)計(jì)思想與技巧優(yōu)化系統(tǒng)。基于實(shí)用性的要求,詳細(xì)的給出了基于FFT的GPS并行捕獲各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及仿真結(jié)果。并達(dá)到降低系統(tǒng)硬件資源,能夠快速、高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS C/A碼捕獲的要求。 本研究是導(dǎo)航研究所承擔(dān)的國(guó)家863課題“利用多徑信號(hào)提高GNSS接收機(jī)性能的新技術(shù)研究”中關(guān)于接收機(jī)信號(hào)捕獲算法的一部分,對(duì)接收機(jī)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

    標(biāo)簽: GPSCA FPGA FFT

    上傳時(shí)間: 2013-07-22

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