隨著3G網(wǎng)絡建設的展開,移動用戶數(shù)量逐漸增加,用戶和運營商對網(wǎng)絡的質(zhì)量和覆蓋要求也越來越高。而在實際工作中,基站成本在網(wǎng)絡投資中占有很大比例,并且基站選址是建網(wǎng)的主要難題之一。同基站相比,直放站以其性價比高、建設周期短等優(yōu)點在我國移動網(wǎng)絡上有著大量的應用。目前,直放站已成為提高運營商網(wǎng)絡質(zhì)量、解決網(wǎng)絡盲區(qū)或弱區(qū)問題、增強網(wǎng)絡覆蓋的主要手段之一。但由于傳統(tǒng)的模擬直放站受周邊環(huán)境因素影響較大、抗干擾能力較差、傳輸距離受限、功放效率低,同時設備間沒有統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范,無法滿足系統(tǒng)廠商與直放站廠商的兼容,所以移動通信市場迫切需要通過數(shù)字化來解決這些問題。 本文正是以設計新型數(shù)字化直放站為目標,以實現(xiàn)數(shù)字中頻系統(tǒng)為研究重心,圍繞數(shù)字中頻的相關(guān)技術(shù)而展開研究。 文章介紹了數(shù)字直放站的研究背景和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,闡述了數(shù)字直放站系統(tǒng)的設計思想及總體實現(xiàn)框圖,并對數(shù)字直放站數(shù)字中頻部分進行了詳細的模塊劃分。針對其中的數(shù)字上下變頻模塊設計所涉及到的相關(guān)技術(shù)作詳細介紹,涉及到的理論主要有信號采樣理論、整數(shù)倍內(nèi)插和抽取理論等,在理論基礎(chǔ)上闡述了一些具體模塊的高效實現(xiàn)方案,最終利用FPGA實現(xiàn)了數(shù)字變頻模塊的設計。 在數(shù)字直放站系統(tǒng)中,降低峰均比是提高功放工作效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文首先概述了降低峰均比的三類算法,然后針對目前常用的幾種算法進行了仿真分析,最后在綜合考慮降低峰均比效果與實現(xiàn)復雜度的基礎(chǔ)上,提出了改進的二次限幅算法。通過仿真驗證算法的有效性后,針對其中的噪聲整形濾波器提出了“先分解,再合成”的架構(gòu)實現(xiàn)方式,并指出其中間級窄帶濾波器采用內(nèi)插級聯(lián)的方式實現(xiàn),最后整個算法在FPGA上實現(xiàn)。 在軟件無線電思想的指導下,本文利用系統(tǒng)級的設計方法完成了WCDMA數(shù)字直放站中頻系統(tǒng)設計。遵照3GPP等相關(guān)標準,完成了系統(tǒng)的仿真測試和實物測試。最后得出結(jié)論:該系統(tǒng)實現(xiàn)了WCDMA數(shù)字直放站數(shù)字中頻的基本功能,并可保證在現(xiàn)有硬件不變的基礎(chǔ)上實現(xiàn)不同載波間平滑過渡、不同制式間輕松升級。
上傳時間: 2013-07-07
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轉(zhuǎn)矩的測量對各種機械產(chǎn)品的研究開發(fā)、測試分析、質(zhì)量檢驗、安全和優(yōu)化控制等工作有重要的意義。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩傳感器一般結(jié)構(gòu)復雜,制造安裝困難。本文介紹了一種結(jié)構(gòu)簡單,測量精度高的新型轉(zhuǎn)矩傳感器——基于FPGA和單片機的光柵轉(zhuǎn)矩傳感器。 本文主要工作包括: 1、介紹了當前轉(zhuǎn)矩傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了各種類型轉(zhuǎn)矩傳感器的特點和存在的不足。 2、介紹了光柵轉(zhuǎn)矩傳感器的工作原理,將光柵輸出的光電信號轉(zhuǎn)換成矩形波信號,通過分析旋轉(zhuǎn)軸的各種運動對光電輸出信號的影響,得知兩路矩形波信號的相位與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系,從而得到系統(tǒng)測量方案,并推導出具體的測量計算公式。 3、構(gòu)建了系統(tǒng)實驗平臺,主要由被測量主軸、光柵對機構(gòu)、光電裝置座三個部分構(gòu)成。 4、基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和單片機,完成系統(tǒng)硬件電路及軟件設計。 5、根據(jù)動態(tài)測量數(shù)據(jù)的時變性、隨機性、相關(guān)性和動態(tài)性等,研究了動態(tài)測量數(shù)據(jù)的處理方法。 6、對系統(tǒng)調(diào)試和實驗。采取先對各個單元模塊獨立調(diào)試與實驗的方法,對每個單元電路的性能進行分析處理,然后進行聯(lián)合調(diào)試與實驗,并對傳感器進行標定。 7、對系統(tǒng)誤差進行分析,并提出了改進措施。
上傳時間: 2013-06-19
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互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、星基導航是21世紀信息社會的三大支柱產(chǎn)業(yè),而GPS系統(tǒng)的技術(shù)水平和發(fā)展歷程代表著全世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展狀況。目前,我國已經(jīng)成為GPS的使用大國,衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)鏈也已基本形成。然而,我們對GPS核心技術(shù)的研究還不夠深入,我國GPS產(chǎn)品的核心部分多數(shù)還是靠進口。 GPS接收機工作時,為了將本地信號和接收到的信號同步,要完成復雜的信號處理過程。其中,如何捕獲衛(wèi)星信號并保持對信號的跟蹤是最重要的核心技術(shù)。很多研究者提出了多種解決方法,但這些方法多數(shù)都只停留在理論階段,無法應用于GPS接收機系統(tǒng)進行實時處理。 本課題在分析了多種現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,研究設計了基于FPGA的GPS信號捕獲與跟蹤系統(tǒng)。在研究過程中,首先利用Nemerix公司的GPS芯片組設計制作了GPS接收機模塊,它能正常穩(wěn)定地工作,并可用作GPS基帶信號處理的研究平臺;該平臺可實時地輸出GPS數(shù)字中頻信號;本課題在中頻信號的基礎(chǔ)上深入研究了GPS信號的捕獲與跟蹤技術(shù)。先詳細分析比較了幾種GPS信號捕獲方法,給出了步進相關(guān)的捕獲方案;接著分析了跟蹤環(huán)路的特點,給出了鎖頻環(huán)和鎖相環(huán)交替工作跟蹤載波以及載波輔助偽碼的跟蹤方案,并最終實現(xiàn)了這些方案。 本課題設計的GPS信號捕獲與跟蹤處理系統(tǒng)是通過硬件和軟件協(xié)同工作的方式實現(xiàn)的。硬件電路主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)速率高、邏輯簡單的相關(guān)器功能;而基于MicroBlaze軟處理器的軟件主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)速率低、邏輯復雜的功能。本文給出了硬件電路的詳細設計、仿真結(jié)果以及軟件設計的詳細流程。 本課題最終在FPGA上實現(xiàn)了GPS信號的捕獲與跟蹤功能,而且系統(tǒng)的性能良好。由此可以得出結(jié)論:本設計能夠滿足系統(tǒng)功能和性能的要求,可以直接用于實時GPS接收機系統(tǒng)的設計中,為自主設計GPS接收機奠定了基礎(chǔ)。 本課題的研究得到了大連市信息產(chǎn)業(yè)局集成電路設計專項的資助,項目名稱是“定位與通信集成功能的SOC設計”,研究成果將在2008年上半年投入試用。
上傳時間: 2013-04-24
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ADE7755高精度電能計量電路:ADE7755是一種高精度電能測量集成電路,主要用于單相電表系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-06-20
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–越來越高的效率及功率密度的要求–輸出電壓必須越來越低,輸出電流越來越高–可以支持預偏壓操作–快速的瞬態(tài)響應
上傳時間: 2013-06-15
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本文講述了一種運用于功率型MOSFET 和IGBT 設計性能自舉式柵極驅(qū)動電路的系統(tǒng)方法,適用于高頻率,大功率及高效率的開關(guān)應用場合。不同經(jīng)驗的電力電子工程師們都能從中獲益。在大多數(shù)開關(guān)應用中
標簽: 6076 AN 高電壓 柵極驅(qū)動器IC
上傳時間: 2013-04-24
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極值型中值濾波算法在高噪聲率下的濾波效果不是很好,主要原因有以下兩個:首先,濾波窗口中過多的噪聲點會使窗口中的點在排序時產(chǎn)生中值偏移;其次是高噪聲率環(huán)境下,可能序列中值本身就是是噪聲點。對此,本文提出
上傳時間: 2013-06-26
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建立在數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)之上的寬帶數(shù)字偵察接收機要求能夠?qū)崿F(xiàn)高截獲概率、高靈敏度、近乎實時的信號處理能力。雙信號數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)是寬帶數(shù)字偵察接收機關(guān)鍵技術(shù)之一,是解決寬帶數(shù)字接收機中前端高速ADC采樣的高速數(shù)據(jù)流與后端DSP處理速度之間瓶頸問題的可行方案。測頻技術(shù)以及帶通濾波,即寬帶數(shù)字下變頻技術(shù),是實現(xiàn)數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先介紹了寬帶數(shù)字偵察接收關(guān)鍵技術(shù)之一的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù),著重研究了快速、高精度雙信號測頻算法以及實驗系統(tǒng)硬件實現(xiàn)。論文主要工作如下: (1)分析了現(xiàn)代電子偵察環(huán)境下的信號特征,指出寬帶數(shù)字接收機必須滿足寬監(jiān)視帶寬、流水作業(yè)以及近實時的響應時間。給出了一種頻率引導式的數(shù)字接收機方案,簡要介紹這種接收機的關(guān)鍵技術(shù)——快速、高精度頻率估計以及高效的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換。 (2)介紹了FFT技術(shù)在測頻算法中的應用,比較了FFT專用芯片及其優(yōu)點和缺點,指出為了滿足實時處理要求,必須選用FPGA設計FFT模塊。 (3)在分析常規(guī)的插值算法基礎(chǔ)上,提出了一種單信號的快速插值頻率估計方法,只需三個FFT變換系數(shù)的實部構(gòu)造頻率修正項,計算量低。該方法具有精度高、測頻速率快的特點。 (4)基于DFT理論和自相關(guān)理論,提出了結(jié)合FFT和自相關(guān)的雙信號頻率估計算法。該方法先用DFT估計其中一個信號的頻率和幅度,以此頻率對信號解調(diào)并對消該頻率成分,最后利用自相關(guān)理論估計出另一個信號的頻率。 (5)基于DFT理論和FFT技術(shù),研究了信號平方與FFT結(jié)合的雙信號頻率估計算法。根據(jù)信號中兩頻率分量的幅度比,只需一次一維平方信號譜峰搜索,就可以得到雙信號的和頻與差頻分量的估計值,并利用插值技術(shù)提高測頻精度。該算法能夠精確地估計頻率間隔小的雙信號頻率,且容易地擴展到復信號,F(xiàn)PGA硬件實現(xiàn)容易。 (6)基于現(xiàn)代譜分析理論,研究了基于AR(2)模型的雙信號頻率估計算法。方法在利用AR(2)模型系數(shù)估計雙正弦信號頻率之和的同時,利用FFT快速測頻算法估計其中強信號分量的頻率值。算法仿真驗證和性能分析表明了提出的算法能快速高精度地估計雙信號頻率。 (7)給出了基于頻譜重心算法的雷達雙信號頻率估計的FPGA硬件實現(xiàn)架構(gòu),并進行了時序仿真。 (8)討論了雙信號帶寬匹配接收系統(tǒng)的硬件設計方案,給出了快速測頻及帶寬估計模塊設計。
上傳時間: 2013-06-02
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隨著雷達、圖像、通信等領(lǐng)域?qū)π盘柛咚偬幚淼囊螅芯咳藛T正尋求高速的數(shù)字信號處理算法,以滿足這種高速地處理數(shù)據(jù)的需要。常用的高速實時數(shù)字信號處理的器件有ASIC、可編程的數(shù)字信號處理芯片、FPGA,等等。 本文研究了時域FPGA上實現(xiàn)高速高階FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu),并實現(xiàn)了高壓縮比的LFM脈沖信號的匹配濾波。文章根據(jù)FIR數(shù)字濾波器理論,分析比較實現(xiàn)了FIR濾波器的方法;使用并行分布式算法,在Xilinx的VirtexⅡFPGA系列芯片上設計了高速高階FIR濾波器。并詳細進行了分析;設計出了一個256階的線性調(diào)頻脈沖壓縮信號的匹配濾波器設計實例,并用ModelSim軟件進行了仿真。
上傳時間: 2013-07-18
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在合成孔徑雷達的研究和研制工作中,合成孔徑雷達模擬技術(shù)具有十分重要的作用。本文以440MHz帶寬線性調(diào)頻信號,采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達視頻模擬器為研究對象。首先對模擬器的幾項主要技術(shù)進行分析,在對點目標回波信號模型分析研究的基礎(chǔ)上,對點目標原始回波數(shù)據(jù)進行模擬并做了成像驗證,從而為硬件實現(xiàn)提供了正確的信號模型;針對傳統(tǒng)的“波形存儲直讀法”方案,即在計算機平臺上用模擬軟件產(chǎn)生原始回波數(shù)據(jù)并存儲,再通過計算機接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,最后完成數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生視頻信號這一過程,分析指出該方案在實現(xiàn)高分辨率時的速度和容量瓶頸。 針對具體的設計要求,圍繞速度和容量問題,本文著眼于高分辨率SAR模擬器的FPGA實現(xiàn)研究,指出FPGA實時生成點目標原始回波數(shù)據(jù)是其實現(xiàn)的核心;針對這一核心問題,充分利用現(xiàn)代VLSI設計中的流水線技術(shù)與并行陣列技術(shù)以及FPGA的優(yōu)良性能和豐富資源,在時間上采用同步流水結(jié)構(gòu)、空間上采用并行陣列形式,將速度和容量問題統(tǒng)一為數(shù)據(jù)的高速生成問題;給出了系統(tǒng)總體設計思想,該方案不需要大容量存儲器單元,大大減少模擬器復雜度;對原始回波數(shù)據(jù)實時生成模塊的各主要單元給出了結(jié)構(gòu)并進行了仿真,結(jié)果表明FPGA可以滿足課題設計要求;同時,對該模擬器片上系統(tǒng)的實現(xiàn)、增強人機交互性,給出了人機界面的設計思路。 分析指出了點目標原始回波數(shù)據(jù)實時生成模塊通過并行擴展即可實現(xiàn)多點目標的原始回波數(shù)據(jù)實時生成;最后對復雜場景目標模擬器的實現(xiàn)進行了構(gòu)思,指出了傳統(tǒng)方案在改進的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實現(xiàn)高分辨率合成孔徑雷達原始回波數(shù)據(jù)實時生成的思想,為國內(nèi)業(yè)界在此方向做了一些理論和實踐上的有益探索,對于國內(nèi)高分辨率合成孔徑雷達的研制具有一定的實際意義。
上傳時間: 2013-04-24
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