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(jī)要求能夠?qū)崿F(xiàn)高截獲概率、高靈敏度、近乎實(shí)時(shí)的信號(hào)處理能力。雙信號(hào)數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換技術(shù)是寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)之一,是解決寬帶數(shù)字接收機(jī)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(cè)頻技術(shù)以及帶通濾波,即寬帶數(shù)字下變頻技術(shù),是實(shí)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(hào)測(cè)頻算法以及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件實(shí)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(hào)特征,指出寬帶數(shù)字接收機(jī)必須滿足寬監(jiān)視帶寬、流水作業(yè)以及近實(shí)時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。給出了一種頻率引導(dǎo)式的數(shù)字接收機(jī)方案,簡(jiǎn)要介紹這種接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)——快速、高精度頻率估計(jì)以及高效的數(shù)據(jù)率轉(zhuǎn)換。 (2)介紹了FFT技術(shù)在測(cè)頻算法中的應(yīng)用,比較了FFT專用芯片及其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),指出為了滿足實(shí)時(shí)處理要求,必須選用FPGA設(shè)計(jì)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(hào)的快速插值頻率估計(jì)方法,只需三個(gè)FFT變換系數(shù)的實(shí)部構(gòu)造頻率修正項(xiàng),計(jì)算量低。該方法具有精度高、測(cè)頻速率快的特點(diǎn)。 (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(hào)頻率估計(jì)算法。該方法先用DFT估計(jì)其中一個(gè)信號(hào)的頻率和幅度,以此頻率對(duì)信號(hào)解調(diào)并對(duì)消該頻率成分,最后利用自相關(guān)理論估計(jì)出另一個(gè)信號(hào)的頻率。 (5)基于DFT理論和FFT技術(shù),研究了信號(hào)平方與FFT結(jié)合的雙信號(hào)頻率估計(jì)算法。根據(jù)信號(hào)中兩頻率分量的幅度比,只需一次一維平方信號(hào)譜峰搜索,就可以得到雙信號(hào)的和頻與差頻分量的估計(jì)值,并利用插值技術(shù)提高測(cè)頻精度。該算法能夠精確地估計(jì)頻率間隔小的雙信號(hào)頻率,且容易地?cái)U(kuò)展到復(fù)信號(hào),F(xiàn)PGA硬件實(shí)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(hào)頻率估計(jì)算法。方法在利用AR(2)模型系數(shù)估計(jì)雙正弦信號(hào)頻率之和的同時(shí),利用FFT快速測(cè)頻算法估計(jì)其中強(qiáng)信號(hào)分量的頻率值。算法仿真驗(yàn)證和性能分析表明了提出的算法能快速高精度地估計(jì)雙信號(hào)頻率。 (7)給出了基于頻譜重心算法的雷達(dá)雙信號(hào)頻率估計(jì)的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)架構(gòu),并進(jìn)行了時(shí)序仿真。 (8)討論了雙信號(hào)帶寬匹配接收系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案,給出了快速測(cè)頻及帶寬估計(jì)模塊設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間: 2013-06-02
上傳用戶:youke111
甚短距離傳輸(VSR)是一種用于短距離(約300 m~600m)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓鈧鬏敿夹g(shù).它主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)、核心路由器(CR)、光交叉連接設(shè)備(OXC)、分插復(fù)用器(ADM)和波分復(fù)用(WDM)終端等不同層次設(shè)備之間的互連,具有構(gòu)建方便、性能穩(wěn)定和成本低等優(yōu)點(diǎn),是光通信技術(shù)發(fā)展的一個(gè)全新領(lǐng)域,逐漸成為國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),成為全光網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分. 本文深入研究了VSR并行光傳輸系統(tǒng),完成了VSR技術(shù)的核心部分--轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),使用現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列FPGA(Field Programmable GateArray)來完成轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn).深入研究現(xiàn)有VSR4-1.0和VSR4-3.0兩種并行傳輸標(biāo)準(zhǔn),在其技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,提出新的VSR并行方案,提高了多模光纖帶的信道利用率,充分利用系統(tǒng)總吞吐量大的優(yōu)勢(shì),為將來向更高速率升級(jí)提供了依據(jù).根據(jù)萬兆以太網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)和傳輸要求,提出并設(shè)計(jì)了用VSR技術(shù)實(shí)現(xiàn)局域和廣域萬兆以太網(wǎng)在較短距離上的高速互連的系統(tǒng)方案,成功地將VSR技術(shù)移植到萬兆以太網(wǎng)上,實(shí)現(xiàn)低成本、構(gòu)建方便和性能穩(wěn)定的高速短距離傳輸. 本文所有的設(shè)計(jì)均在Altera Stratix GX系列FPGA的EP1SGX25F1020C7上實(shí)現(xiàn),采用Altera的Quartus Ⅱ開發(fā)工具和 Verilog HDL硬件描述語言完成了VSR4-1.0轉(zhuǎn)換器集成電路和萬兆以太網(wǎng)的SERDES的設(shè)計(jì)和仿真,并給出了各模塊的電路結(jié)構(gòu)和仿真結(jié)果.仿真的結(jié)果表明,所有的設(shè)計(jì)均能正確的實(shí)現(xiàn)各自的功能,完全能夠滿足10Gb/s高速并行傳輸系統(tǒng)的要求.
上傳時(shí)間: 2013-07-14
上傳用戶:han0097
本課題設(shè)計(jì)和完成了一套基于DSP+FPGA結(jié)構(gòu)的小波變換實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)。采用小波算法對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取、圖像增強(qiáng)、圖像融合等處理,并在ADSP-BF535上實(shí)現(xiàn)了小波算法,分析了其運(yùn)行小波算法的性能。圖像處理的數(shù)據(jù)量比較大,而且運(yùn)算比較復(fù)雜,DSP的特殊結(jié)構(gòu)和性能很好地滿足了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的需要,而FPGA的高速性和靈活性也滿足了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的需要,所以采用DSP+FPGA來實(shí)現(xiàn)圖像處理系統(tǒng)是可靠的,也是可行的。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以DSP和FPGA為平臺(tái),DSP實(shí)現(xiàn)算法、管理系統(tǒng)運(yùn)行、并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自啟動(dòng);FPGA實(shí)現(xiàn)一些接口、時(shí)序控制等,簡(jiǎn)化了外圍電路,提高了系統(tǒng)的可靠性。結(jié)果表明,在ADSP-BF535上實(shí)現(xiàn)小波算法,效果良好,而且滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。最后,總結(jié)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn),對(duì)調(diào)試時(shí)遇到的一些問題進(jìn)行了分析。
標(biāo)簽: FPGA DSP 小波變換 實(shí)時(shí)圖像
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:Kecpolo
隨著雷達(dá)、圖像、通信等領(lǐng)域?qū)π盘?hào)高速處理的要求,研究人員正尋求高速的數(shù)字信號(hào)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(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的器件有ASIC、可編程的數(shù)字信號(hào)處理芯片、FPGA,等等。 本文研究了時(shí)域FPGA上實(shí)現(xiàn)高速高階FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)了高壓縮比的LFM脈沖信號(hào)的匹配濾波。文章根據(jù)FIR數(shù)字濾波器理論,分析比較實(shí)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(shè)計(jì)了高速高階FIR濾波器。并詳細(xì)進(jìn)行了分析;設(shè)計(jì)出了一個(gè)256階的線性調(diào)頻脈沖壓縮信號(hào)的匹配濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例,并用ModelSim軟件進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽: FPGA FIR 濾波器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
上傳用戶:yt1993410
相對(duì)于JPEG中二維離散余弦變換(2DDCT)來說,在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中,二維離散小波變換(2DDWT)是其圖像壓縮系統(tǒng)的核心變換。在很多需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理圖像的系統(tǒng)中,如數(shù)碼相機(jī)、遙感遙測(cè)、衛(wèi)星通信、多媒體通信、便攜式攝像機(jī)、移動(dòng)通信等系統(tǒng),需要用芯片實(shí)現(xiàn)圖像的編解碼壓縮過程。雖然有許多研究工作者對(duì)圖像處理的小波變換進(jìn)行了研究,但大都只偏重算法研究,對(duì)算法硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜性考慮較少,對(duì)圖像處理的小波變換硬件實(shí)現(xiàn)的研究也較少。 本文針對(duì)圖像處理的小波變換算法及其硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。對(duì)文獻(xiàn)[13]提出的“內(nèi)嵌延拓提升小波變換”(Combiningthedata-extensionprocedureintothelifting-basedDWTcore)快速算法進(jìn)行仔細(xì)分析,提出一種基于提升方式的5/3小波變換適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,在MATLAB中仿真驗(yàn)證了該算法,證明其是正確的。并設(shè)計(jì)了該算法的硬件結(jié)構(gòu),在MATLAT的Simulink中進(jìn)行仿真,對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行VHDL語言的寄存器傳輸級(jí)(RTL)描述與仿真,成功綜合到Altera公司的FPGA器件中進(jìn)行驗(yàn)證通過。本算法與傳統(tǒng)的小波變換的邊界處理方法比較:由于將其邊界延拓過程內(nèi)嵌于小波變換模塊中,使該硬件結(jié)構(gòu)無需額外的邊界延拓過程,減少小波變換過程中對(duì)內(nèi)存的讀寫量,從而達(dá)到減少內(nèi)存使用量,降低功耗,提高硬件利用率和運(yùn)算速度的特點(diǎn)。本算法與文獻(xiàn)[13]提出的算法相比較:無需增加額外的硬件計(jì)算模塊,又具有在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)不改變?cè)瓉淼奶嵘〔ㄋ惴ǖ囊?guī)則性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這種小波變換硬件芯片的實(shí)現(xiàn)不僅適用于JPEG2000的5/3無損小波變換,當(dāng)然也可用于其它各種實(shí)時(shí)圖像壓縮處理硬件系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-06-13
上傳用戶:jhksyghr
在合成孔徑雷達(dá)的研究和研制工作中,合成孔徑雷達(dá)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(hào),采樣頻率500MHz高分辨合成孔徑雷達(dá)視頻模擬器為研究對(duì)象。首先對(duì)模擬器的幾項(xiàng)主要技術(shù)進(jìn)行分析,在對(duì)點(diǎn)目標(biāo)回波信號(hào)模型分析研究的基礎(chǔ)上,對(duì)點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬并做了成像驗(yàn)證,從而為硬件實(shí)現(xiàn)提供了正確的信號(hào)模型;針對(duì)傳統(tǒng)的“波形存儲(chǔ)直讀法”方案,即在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上用模擬軟件產(chǎn)生原始回波數(shù)據(jù)并存儲(chǔ),再通過計(jì)算機(jī)接口實(shí)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(hào)這一過程,分析指出該方案在實(shí)現(xiàn)高分辨率時(shí)的速度和容量瓶頸。 針對(duì)具體的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)研究,指出FPGA實(shí)時(shí)生成點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)是其實(shí)現(xiàn)的核心;針對(duì)這一核心問題,充分利用現(xiàn)代VLSI設(shè)計(jì)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(shí)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(shè)計(jì)思想,該方案不需要大容量存儲(chǔ)器單元,大大減少模擬器復(fù)雜度;對(duì)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成模塊的各主要單元給出了結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明FPGA可以滿足課題設(shè)計(jì)要求;同時(shí),對(duì)該模擬器片上系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、增強(qiáng)人機(jī)交互性,給出了人機(jī)界面的設(shè)計(jì)思路。 分析指出了點(diǎn)目標(biāo)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成模塊通過并行擴(kuò)展即可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)目標(biāo)的原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成;最后對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景目標(biāo)模擬器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了構(gòu)思,指出了傳統(tǒng)方案在改進(jìn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高分辨率視頻模擬器的可行性。本文首次提出以FPGA實(shí)現(xiàn)高分辨率合成孔徑雷達(dá)原始回波數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)生成的思想,為國(guó)內(nèi)業(yè)界在此方向做了一些理論和實(shí)踐上的有益探索,對(duì)于國(guó)內(nèi)高分辨率合成孔徑雷達(dá)的研制具有一定的實(shí)際意義。
標(biāo)簽: FPGA USB 性能 數(shù)據(jù)采集模塊
上傳時(shí)間: 2013-05-26
上傳用戶:alia
逆變控制器的發(fā)展經(jīng)歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片(DSP/MCU)為核心的電路系統(tǒng),并從數(shù)模混合電路過渡到純數(shù)字控制的歷程。但是,通用微處理芯片是為一般目的而設(shè)計(jì),存在一定局限。為此,近幾年來逆變器專用控制芯片(ASIC)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究越來越受到關(guān)注,已成為逆變控制器發(fā)展的新方向之一。本文利用一個(gè)成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型,圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實(shí)現(xiàn)技術(shù),依次對(duì)專用芯片的系統(tǒng)功能劃分,硬件算法,全系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及優(yōu)化,流水線操作和并行化,芯片運(yùn)行穩(wěn)定性等問題進(jìn)行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間的數(shù)學(xué)模型,以及基于極點(diǎn)配置的單相電壓型PWM逆變器電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程,同時(shí)給出了仿真結(jié)果,仿真表明此系統(tǒng)具有很好的動(dòng)、靜態(tài)性能,并且具有自動(dòng)限流功能,提高了系統(tǒng)的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結(jié)構(gòu)。在給出本芯片應(yīng)用目標(biāo)的基礎(chǔ)上,制定了FPGA目標(biāo)器件的選擇原則和芯片的技術(shù)規(guī)格,完成了器件選型及相關(guān)的開發(fā)環(huán)境和工具的選取。然后系統(tǒng)闡述了復(fù)雜FPGA設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法學(xué),詳細(xì)介紹了基于FPGA的ASIC設(shè)計(jì)流程,概要介紹了僅使用QuartusII的開發(fā)流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結(jié)合使用的開發(fā)流程。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了芯片系統(tǒng)功能劃分,針對(duì):DDS標(biāo)準(zhǔn)正弦波發(fā)生器,電壓電流雙環(huán)控制算法單元,硬件PI算法單元,SPWM產(chǎn)生器,三角波發(fā)生器,死區(qū)控制器,數(shù)據(jù)流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元,研究了它們的硬件算法,完成了模塊化設(shè)計(jì)。分析了全數(shù)字鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)和模型,以此為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于逆變器的,用比例積分方法替代傳統(tǒng)鎖相系統(tǒng)中的環(huán)路濾波,用相位累加器實(shí)現(xiàn)數(shù)控振蕩器(DCO)功能的高精度二階全數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)。分析了“流水線操作”等設(shè)計(jì)優(yōu)化問題,并針對(duì)逆變器控制系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)算法呈多層結(jié)構(gòu),且層與層之間還有數(shù)據(jù)流聯(lián)系,其執(zhí)行順序和數(shù)據(jù)流的走向較為復(fù)雜,不利于直接采用流水線技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的特點(diǎn),提出一種全新的“分層多級(jí)流水線”設(shè)計(jì)技術(shù),有效地解決了復(fù)雜控制系統(tǒng)的流水線優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。本文最后對(duì)芯片運(yùn)行穩(wěn)定性等問題進(jìn)行了初步研究。指出了設(shè)計(jì)中的“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”和飽受困擾之苦的“亞穩(wěn)態(tài)”問題,分析了產(chǎn)生機(jī)理,并給出了常用的解決措施。
上傳時(shí)間: 2013-05-28
上傳用戶:ice_qi
數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛,研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢(shì)。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計(jì)制造中使用了數(shù)字化技術(shù),但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,例如數(shù)字通信和相控雷達(dá)領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上,我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能,同時(shí)也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們?cè)敿?xì)分析討論了B 超中,全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時(shí)間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器,能夠給出一對(duì)幅值和相位較平衡的正交信號(hào),且在FPGA 片內(nèi)實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單廉價(jià)。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動(dòng)態(tài)控制且精度較高,對(duì)于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象,可視作將回波接收機(jī)的中心頻率同步動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行補(bǔ)償。 還設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了聚焦延時(shí)、脈寬和重復(fù)頻率可動(dòng)態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵(lì)控制、功能碼存儲(chǔ)等功能模塊,功能仿真和時(shí)序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ),將加快其研發(fā)和制造進(jìn)程,為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。
標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀
上傳時(shí)間: 2013-06-18
上傳用戶:hfmm633
高亮度LED應(yīng)用解決方案 蘇州硅能半導(dǎo)體科技股份有限公司
上傳時(shí)間: 2013-07-26
上傳用戶:dsgkjgkjg
QualcommTool 高通CPU用的JTAG工具
標(biāo)簽: 高通
上傳時(shí)間: 2013-07-03
上傳用戶:qin1208
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號(hào)-1