隨著信息時代的到來,用戶對數(shù)據(jù)保護和傳輸可靠性的要求也在不斷提高。由于信道衰落,信號經(jīng)信道傳輸后,到達接收端不可避免地會受到干擾而出現(xiàn)信號失真。因此需要采用差錯控制技術(shù)來檢測和糾正由信道失真引起的信息傳輸錯誤。RS(Reed—Solomon)碼是差錯控制領(lǐng)域中一類重要的線性分組碼,由于它編解碼結(jié)構(gòu)相對固定,性能強,不但可以糾正隨機差錯,而且對突發(fā)錯誤的糾錯能力也很強,被廣泛應用在數(shù)字通信、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中,以滿足對數(shù)據(jù)傳輸通道可靠性的要求。因此設計一款高性能的RS編解碼器不但具有很大的應用意義,而且具有相當大的經(jīng)濟價值。 本文首先介紹了線形分組碼及其子碼循環(huán)碼、BCH碼的基礎(chǔ)理論知識,重點介紹了BCH碼的重要分支RS碼的常用編解碼算法。由于其算法在有限域上進行,接著介紹了有限域的有關(guān)理論?;赗S碼傳統(tǒng)的單倍結(jié)構(gòu),本文提出了一種八倍并行編碼及九倍并行解碼方案,并用Verilog HDL語言實現(xiàn)。其中編碼器基于傳統(tǒng)的線性反饋移位寄存器除法電路并進行八倍并行擴展,譯碼器關(guān)鍵方程求解模塊基于修正的歐幾里德算法設計了一種便于硬件實現(xiàn)的脈動關(guān)鍵方程求解結(jié)構(gòu),其他模塊均采用九倍并行實現(xiàn)。由于進行了超前運算、流水線及并行處理,使編解碼的數(shù)據(jù)吞吐量大為提高,同時延時更小。 本論文設計了C++仿真平臺,并與HDL代碼結(jié)果進行了對比驗證。Verilog HDL代碼經(jīng)過modelsim仿真驗證,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上進行綜合驗證以及靜態(tài)時序分析,綜合軟件為QUATURSⅡ V8.0。驗證及測試表明,本設計在滿足編解碼基本功能的基礎(chǔ)上,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐量和低延時傳輸,達到性能指標要求。本論文在基于FPGA的RS(255,223)編解碼器的高速并行實現(xiàn)方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經(jīng)濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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甚短距離傳輸(VSR)是一種用于短距離(約300 m~600m)內(nèi)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓鈧鬏敿夹g(shù).它主要應用于網(wǎng)絡中的交換機、核心路由器(CR)、光交叉連接設備(OXC)、分插復用器(ADM)和波分復用(WDM)終端等不同層次設備之間的互連,具有構(gòu)建方便、性能穩(wěn)定和成本低等優(yōu)點,是光通信技術(shù)發(fā)展的一個全新領(lǐng)域,逐漸成為國際通用的標準技術(shù),成為全光網(wǎng)的一個重要組成部分. 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)的設計與實現(xiàn),使用現(xiàn)場可編程陣列FPGA(Field Programmable GateArray)來完成轉(zhuǎn)換器電路的設計和功能實現(xiàn).深入研究現(xiàn)有VSR4-1.0和VSR4-3.0兩種并行傳輸標準,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,為將來向更高速率升級提供了依據(jù).根據(jù)萬兆以太網(wǎng)的技術(shù)特點和傳輸要求,提出并設計了用VSR技術(shù)實現(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. 本文所有的設計均在Altera Stratix GX系列FPGA的EP1SGX25F1020C7上實現(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的設計和仿真,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,所有的設計均能正確的實現(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.
上傳時間: 2013-07-14
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DSP與串行AD組成的高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在這篇文章里詳細介紹了DSP與串行AD組成的高速并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方法,希望能對大家有用
標簽: DSP 串行AD 高速并行 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-12-26
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本源碼是高速并行乘法器的設計源碼,開發(fā)軟件為MAX+PLUS.輸入為兩個帶符號的二進制數(shù)
上傳時間: 2015-10-18
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三篇關(guān)于Viterbi FPGA編譯碼器的優(yōu)化設計文檔: 1、Viterbi譯碼器的FPGA設計實現(xiàn)與優(yōu)化.pdf 2、Viterbi譯碼器的低功耗設計.pdf 3、基于FPGA的高速并行Viterbi譯碼器的設計與實現(xiàn).pdf
上傳時間: 2013-11-27
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用HDPLD實現(xiàn)的高速并行乘法器,其輸入為兩個帶符號位的4位二進制數(shù)
上傳時間: 2017-05-16
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ADS8364是美國德州儀器公司(TI)的一款六通道、16位并行輸出、同步采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該芯片提供了一個靈活的高速并行接口,可以直接與數(shù)字信號處理器TMS320F2812相連。本文主要介紹了這個接口的軟、硬件設計,著重論述了這兩款芯片是如何配置啟動和工作的。本設計廣泛應用于電機控制、多軸定位系統(tǒng)、三相功率轉(zhuǎn)換、多通道數(shù)據(jù)采集等場合。
上傳時間: 2017-08-03
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隨著信息社會的發(fā)展,人們要處理的各種信息總量變得越來越大,尤其在處理大數(shù)據(jù)量與實時處理數(shù)據(jù)方面,對處理設備的要求是非常高的。為滿足這些要求,實時快速的各種CPU、處理板應運而生。這類CPU與板卡處理數(shù)據(jù)速度快,效率高,并且不斷的完善與發(fā)展。此類板卡要求與外部設備通訊,同時也要進行內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換,于是板卡的接口設備調(diào)試與內(nèi)部數(shù)據(jù)交換也成為必須要完成的工作。本文所作的工作正是基于一種高速通用信號處理板的外部接口和內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的設計。 本文首先介紹了通用信號處理板的應用開發(fā)背景,包括此類板卡使用的處理芯片、板上設備、發(fā)展概況以及和外部相連的各種總線概況,同時說明了本人所作的主要工作。 其次,介紹了PCI接口的有關(guān)規(guī)范,給出了通用信號處理板與CPCI的J1口的設計時序;介紹了DDR存儲器的概況、電平標準以及功能寄存器,并給出了與DDR.存儲器接口的設計時序;介紹了片上主要數(shù)據(jù)處理器件TS-202的有關(guān)概況,設計了板卡與DSP的接口時序。 再次,介紹了Altera公司FPGA的程序設計流程,并使用VHDL語言編程完成各個模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞,并重點介紹了DDR控制核的編寫。 再次,介紹了WDM驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu),程序設計方法等。 最后,通過從工控機向通用信號處理板寫連續(xù)遞增的數(shù)據(jù)驗證了整個系統(tǒng)已經(jīng)正常工作。實現(xiàn)了信號處理板內(nèi)部數(shù)據(jù)通道設計以及與外部接口的通訊;并且還提到了對此設計以后地完善與發(fā)展。 本文所作的工作如下: 1、設計完成了處理板各接口時序,使處理板可以從接口接受/發(fā)送數(shù)據(jù)。 2、完成了FPGA內(nèi)部的數(shù)據(jù)通道的設計,使數(shù)據(jù)可以從CPCI準確的傳送到DSP進行處理,并編寫了DSP的測試程序。 3、完成了DDR SDRAM控制核的VHDL程序編寫。 4、完成了PCI驅(qū)動程序的編寫。
標簽: FPGA 高速并行 信號處理板 數(shù)據(jù)接口
上傳時間: 2013-06-30
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在工業(yè)領(lǐng)域中,經(jīng)常需要在產(chǎn)品表面留下永久性的標識,通常作為便于今后追蹤的商標、流水號、日期等等。特別在機械行業(yè)對零部件的管理,在市場上需要對其進行識別和質(zhì)量跟蹤。機械行業(yè)在零部件上的標記打印在追求美觀的同時,要求有一定的打印速度和打印深度。標記打印能夠為企業(yè)提供產(chǎn)品的可追溯性,更好的貫徹IS09000標準。 由于傳統(tǒng)的標記打印在打印效率、美觀以及防偽等方面存在問題,不適應現(xiàn)代化大生產(chǎn)要求,而激光打印技術(shù)雖然較好的克服了傳統(tǒng)工藝的許多缺點,但激光器在惡劣的生成現(xiàn)場缺乏長期穩(wěn)定性的工作特點的制約,不能完全滿足生產(chǎn)實際的需要。為了彌補上述不足,適應大批量生產(chǎn)發(fā)展需要,氣動標記打印技術(shù)成為一種較好的選擇。 本課題在分析了現(xiàn)在市場上存在氣動標記刻印系統(tǒng)的優(yōu)缺點后,針對現(xiàn)有的標記打印機打印速度相對較慢,打印精度相對較低以及控制軟件不靈活的缺點,設計了一套新的控制方案,使用FPGA作為核心控制器,配合PC機標記打印軟件工作,代替以往PC或單片機的控制。該方案充分利用了FPGA可以高速并行工作的特點,能夠高精度平穩(wěn)的輸出控制脈沖,使打印過程平穩(wěn)進行。 本文描述了從總體方案設計到一些關(guān)鍵模塊的設計思路和設計細節(jié)。根據(jù)設計要求,總體方案中提出了整個控制系統(tǒng)的劃分和關(guān)鍵設計指標上的考慮。在硬件設計方面完成硬件電路設計,包括接口電路設計和抗干擾設計;在設計FPGA控制器時,采用了優(yōu)化后的比較積分直線插補算法使得輸出的插補脈沖均勻穩(wěn)定;采用梯形速率控制算法,克服了速度突變情況時的失步或過沖現(xiàn)象;在軟件方面,新開發(fā)了一套PC工業(yè)標記系統(tǒng)軟件,采用了多線程技術(shù)和TTF矢量字庫等技術(shù)。 整套標記打印系統(tǒng)經(jīng)過較長時間的運行調(diào)試,表現(xiàn)穩(wěn)定,現(xiàn)已經(jīng)試用性投放市場.從生產(chǎn)廠家重慶恒偉精密機械有限公司和客戶的反饋信息來看,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,打印速度達到設計指標,能夠在256細分下驅(qū)動電機平穩(wěn)快速運動,打印精度高,達到市場領(lǐng)先水平,并且得到客戶充分的肯定。
標簽: 工業(yè) 標記 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-21
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近年來,語音識別研究大部分集中在算法設計和改進等方面,而隨著半導體技術(shù)的高速發(fā)展,集成電路規(guī)模的不斷增大與各種研發(fā)技術(shù)水平的不斷提高,新的硬件平臺的推出,語音識別實現(xiàn)平臺有了更多的選擇。語音識別技術(shù)在與DSP、FPGA、ASIC等器件為平臺的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合后,逐漸向?qū)嵱没?、小型化方向發(fā)展。 本課題通過對現(xiàn)有各種語音特征參數(shù)與孤立詞語音識別模型進行研究的基礎(chǔ)上,重點探索基于動態(tài)時間規(guī)整算法的DTW模型在孤立詞語音識別領(lǐng)域的應用,并結(jié)合基于FPGA的SOPC系統(tǒng),在嵌入式平臺上實現(xiàn)具有較好精度與速度的孤立詞語音識別系統(tǒng)。 本系統(tǒng)整體設計基于DE2開發(fā)平臺,采用基于Nios II的SOPC技術(shù)。采用這種解決方案的優(yōu)點是實現(xiàn)了片上系統(tǒng),減少了系統(tǒng)的物理體積和總體功耗;同時系統(tǒng)控制核心都在FPGA內(nèi)部實現(xiàn),可以極為方便地更新和升級系統(tǒng),大大地提高了系統(tǒng)的通用性和可維護性。 此外,由于本系統(tǒng)需要大量的高速數(shù)據(jù)運算,在設計中作者充分利用了Cyclone II芯片的豐富的硬件乘法器,實現(xiàn)了語音信號的端點檢測模塊,F(xiàn)FT快速傅立葉變換模塊,DCT離散余弦變換模塊等硬件設計模塊。為了提高系統(tǒng)的整體性能,作者充分利用了FPGA的高速并行的優(yōu)勢,以及配套開發(fā)環(huán)境中的Avalon總線自定義硬件外設,使系統(tǒng)處理數(shù)字信號的能力大大提高,其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的微控制器和普通DSP芯片。 本論文主要包含了以下幾個方面: (1)結(jié)合ALTERA CYCLONE II芯片的特點,確定了基于FPGA語音識別系統(tǒng)的總體設計,在此基礎(chǔ)上進行了系統(tǒng)的軟硬件的選擇和設計。 (2)自主設計了純硬件描述語言的驅(qū)動電路設計,完成了高速語音采集的工作,并且對存儲數(shù)據(jù)芯片SRAM中的原始語音數(shù)據(jù)進行提取導入MATLAB平臺測試數(shù)據(jù)的正確性。整個程序測試的方式對系統(tǒng)的模塊測試起到重要的作用。 (3)完成高速定點256點的FFT模塊的設計,此模塊是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵,實現(xiàn)高速實時的運算。 (4)結(jié)合SOPC的特性,設計了人機友好接口,如LCD顯示屏的提示反饋信息等等,以及利用ALTERA提供的一些驅(qū)動接口設計完成用戶定制的系統(tǒng)。 (5)進行了整體系統(tǒng)測試,系統(tǒng)可以較穩(wěn)定地實現(xiàn)實時處理的目的,具有一定的市場潛在價值。
標簽: FPGA 語音識別 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-05-23
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