本文提出了一種高速Viterbi譯碼器的FPGA實現(xiàn)方案。這種Viterbi譯碼器的設(shè)計方案既可以制成高性能的單片差錯控制器,也可以集成到大規(guī)模ASIC通信芯片中,作為全數(shù)字接收的一部分。 本文所設(shè)計的Viterbi譯碼器采用了基四算法,與基二算法相比,其譯碼速率在理論上約提升一倍。加一比一選單元是Viterbi譯碼器最主要的瓶頸所在,本文在加一比一選模塊中采用了全并行結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法,這種方法雖然增加了硬件的使用面積,卻有效的提高了譯碼器的速率。在幸存路徑管理部分采用了兩路并行回溯的設(shè)計方法,與寄存器交換法相比,回溯算法更適用于FPGA開發(fā)設(shè)計。為了提高譯碼性能,減小譯碼差錯,本文采用較大譯碼深度的回溯算法以保證幸存路徑進行合并。實現(xiàn)了基于FPGA的誤碼測試儀,在FPGA內(nèi)部完成誤碼驗證和誤碼計數(shù)的工作。 與基于軟件實現(xiàn)譯碼過程的DSP芯片不同,F(xiàn)PGA芯片完全采用硬件平臺對Viterbi譯碼器加以實現(xiàn),這使譯碼速率得到很大的提升。針對于具體的FPGA硬件實現(xiàn),本文采用了硬件描述語言VHDL來完成設(shè)計。通過對譯碼器的綜合仿真和FPGA實現(xiàn)驗證了該方案的可行性。譯碼器的最高譯碼輸出速率可以達(dá)到60Mbps。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:181992417
隨著空間科學(xué)任務(wù)的增加,需要處理的空間科學(xué)數(shù)據(jù)量激增,要求建立一個高速的空間數(shù)據(jù)連接網(wǎng)絡(luò).高速復(fù)接器作為空間飛行器星上網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備,其性能對整個空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性能起著重要影響.該文闡述了利用先入先出存儲器FIFO進行異步速率調(diào)整,應(yīng)用VHDL語言和可編程門陣列FPGA技術(shù),對多個信號源數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)打包、信道選通調(diào)度和多路復(fù)接的方法.設(shè)計中,用VHDL語言對高速復(fù)接器進行行為級建模,為了驗證這個模型,首先使用軟件進行仿真,通過編寫testbench程序模擬FIFO的動作特點,對程序輸入信號進行仿真,在軟件邏輯仿真取得預(yù)期結(jié)果后,繼續(xù)設(shè)計硬件電路,設(shè)計出的實際電路實現(xiàn)了將來自兩個不同速率的信源數(shù)據(jù)(1394總線數(shù)據(jù)和1553B總線數(shù)據(jù))復(fù)接成一路符合CCSDS協(xié)議的位流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù).在實驗調(diào)試中對FPGA的輸出數(shù)據(jù)進行檢驗,同時對設(shè)計方法進行驗證.驗證結(jié)果完全符合設(shè)計目標(biāo).應(yīng)用硬件可編程邏輯芯片F(xiàn)PGA設(shè)計高速復(fù)接器,大幅度提高了數(shù)據(jù)的復(fù)接速率,可應(yīng)用于未來的星載高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,能夠完成在軌系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)接任務(wù).
上傳時間: 2013-07-17
上傳用戶:wfl_yy
本文研究基于ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)。論文完成了ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的共享存儲器結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)了ARMLinux系統(tǒng)的軟件設(shè)計,包括觸摸屏控制、LCD顯示、正弦插值算法設(shè)計以及各種顯示算法設(shè)計等。同時進行了信號的高速采集和處理的實際測試,對實驗測試數(shù)據(jù)進行了分析。 論文分別從軟件和硬件兩方面入手,闡述了基于ARM處理器和FPGA芯片的高速數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計方法,以及基于ARMLinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計和應(yīng)用程序設(shè)計。 硬件方面,在FPGA平臺上,我們首先利用乒乓操作的方式將一路高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成頻率為原來頻率1/4的4路低速數(shù)據(jù)信號,再將這四路數(shù)據(jù)分別存儲到4個FIFO中,然后再對這4個FIFO中的數(shù)據(jù)拼接并存儲在FPGA片上的雙端口雙時鐘RAM中,最后將FPGA的雙端口雙時鐘RAM掛載到ARM系統(tǒng)的總線上,實現(xiàn)了ARM和FPGA共享存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使ARM處理器可以直接讀取這個雙端口雙時鐘的RAM中的數(shù)據(jù),從而大大提高了數(shù)據(jù)采集與處理的效率。在采樣頻率控制電路設(shè)計方面,我們通過使FIFO的數(shù)據(jù)存儲時鐘降低為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1/n實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集頻率降為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的1/n,從而實現(xiàn)了由FPGA控制的可變頻率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 軟件方面,為了更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能,我們移植了ARMLinux操作系統(tǒng),并在S3C2410平臺上設(shè)計實現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的觸摸屏驅(qū)動程序設(shè)計、LCD驅(qū)動程序移植、自定義的FPGA模塊驅(qū)動程序設(shè)計、LCD顯示程序設(shè)計、多線程的應(yīng)用程序設(shè)計。應(yīng)用程序能夠控制FPGA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作。 在前端采樣頻率為125MHz情況下,系統(tǒng)可以正常工作。能夠?qū)崿F(xiàn)對頻率在5MHz以下的信號波形的直接顯示;對5MHz至40MHz的信號,使用正弦插值算法進行處理,顯示效果良好。同時這種硬件結(jié)構(gòu)可擴展性強,可以在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)8路甚至16路緩沖的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以使系統(tǒng)支持更高的采樣頻率。
標(biāo)簽: FPGA ARM 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時間: 2013-07-04
上傳用戶:林魚2016
介紹了一種高速、高性能的單片機C8051F330,該單片機內(nèi)部集成了眾多的功能部件,是真正的混合信號在片系統(tǒng)。本文對單片機的功能和特點做了詳細(xì)的介紹,并以一個實際的多路溫濕度測控系統(tǒng)為例,給出
標(biāo)簽: C8051F330 單片機 多路 溫濕度測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-28
上傳用戶:l254587896
數(shù)字信號處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。常用的實現(xiàn)高速數(shù)字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實現(xiàn)能力強、速度快、設(shè)計靈活性好等眾多優(yōu)點,尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢。在信號處理領(lǐng)域,經(jīng)常需要對多路信號進行采集和實時處理,為解決這一問題,本文設(shè)計了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 本文首先介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號處理的優(yōu)點,然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實現(xiàn)方案的比較選擇,進行總體方案的設(shè)計。在硬件方面,特別討論了信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設(shè)計方案和硬件電路實現(xiàn)方法。信號處理單元的設(shè)計以Xilinx ISE為軟件平臺,采用VHDL和IP核的方法,設(shè)計了時鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動模塊、FFT運算模塊、求模運算模塊、信號控制模塊,完成信號處理單元的設(shè)計,并采用ModelSim仿真工具進行相關(guān)的時序仿真。最后利用MATLAB對設(shè)計進行驗證,達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。
標(biāo)簽: 同步數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-07
上傳用戶:小火車?yán)怖怖?/p>
隨著計算機技術(shù)的突飛猛進以及移動通訊技術(shù)在日常生活中的不斷深入,數(shù)據(jù)采集不斷地向多路、高速、智能化的方向發(fā)展。本文針對此需求,實現(xiàn)了一種應(yīng)用FPGA的多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而為測量儀器提供良好的采集數(shù)據(jù)。 本文設(shè)計了一種基于AD+FPGA+DSP的多路數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng),針對此系統(tǒng)設(shè)計了基于AD9446的模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板,再將模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的數(shù)據(jù)傳送至基于FPGA的采集控制模塊進行數(shù)據(jù)的壓縮以及緩沖存儲,最后由DSP調(diào)入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的處理。本文的設(shè)計主要分為兩部分,一部分為模數(shù)轉(zhuǎn)換采集板的設(shè)計與調(diào)試,另一部分為采集控制模塊的設(shè)計與仿真。 經(jīng)設(shè)計與調(diào)試,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下;采集控制模塊能實時地完成數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)緩沖,并能通過時鐘管理模塊來控制前端AD的采樣,該模塊也能穩(wěn)定工作在百兆的頻率下。該系統(tǒng)為多路、高速的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并能穩(wěn)定工作,從而能滿足電子測量儀器的要求。
標(biāo)簽: FPGA 高速數(shù)據(jù) 采集
上傳時間: 2013-05-24
上傳用戶:chuckbassboy
第一部分 信號完整性知識基礎(chǔ).................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導(dǎo).............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導(dǎo)致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負(fù)載的匹配.................................................................................41第三章 串?dāng)_的分析...............................................................................................423.1 串?dāng)_的基本概念.........................................................................................423.2 前向串?dāng)_和后向串?dāng)_.................................................................................433.3 后向串?dāng)_的反射.........................................................................................463.4 后向串?dāng)_的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串?dāng)_的影響.................................................................483.6 連接器的串?dāng)_問題.....................................................................................513.7 串?dāng)_的具體計算.........................................................................................543.8 避免串?dāng)_的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計.............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設(shè)計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設(shè)計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓?fù)淠0弪?qū)動設(shè)計...................................................................2313.4.4 時序驅(qū)動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅(qū)動設(shè)計.......................................................................2323.4.6 設(shè)計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 圖形化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設(shè)計前和設(shè)計的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提取.......................................................2354.6 仿真設(shè)置顧問...........................................................................................2354.7 改變設(shè)計的管理.......................................................................................2354.8 關(guān)鍵技術(shù)特點...........................................................................................2364.8.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設(shè)置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串?dāng)_仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串?dāng)_仿真..........................................................................309
標(biāo)簽: PCB 內(nèi)存 仿真技術(shù)
上傳時間: 2014-04-18
上傳用戶:wpt
簡介 中達(dá)電通STS系列是為保證用戶在雙路UPS(或兩路市電等情況)供電條件下,進行兩路AC電的相互不間斷切換,來保證對負(fù)載的不間斷供電。STS模塊是由兩路完全獨立的電源組成的冗余系統(tǒng),采用STS電源靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)是一個簡單有效的解決方法。我公司開發(fā)的STS模塊用來保證您的敏感設(shè)備的不間斷運行,STS采用了最新的電源技術(shù)和先進的數(shù)字控制,主要由智能控制板和高速可控硅構(gòu)成,為用戶提供最佳解決方案。 靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)是一個雙路輸入的轉(zhuǎn)換開關(guān),平時一路接通,另一路斷開,由一路UPS向負(fù)載供電。當(dāng)供電一路UPS故障時,STS自動斷開原接通的一路,接通原斷開的一路,將負(fù)載接到另一路電源上。
標(biāo)簽: STS 電源轉(zhuǎn)換 模塊
上傳時間: 2013-11-24
上傳用戶:chenxichenyue
摘 要:研究一種基于FPGA的多路視頻合成系統(tǒng)。系統(tǒng)接收16路ITU656格式的視頻數(shù)據(jù),按照畫面分割的要求對視頻數(shù)據(jù)流進行有效抽取和幀合成處理,經(jīng)過視頻編碼芯片轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出到顯示器,以全屏或多窗口模式顯示多路視頻畫面。系統(tǒng)利用FPGA的高速并行處理能力的優(yōu)勢,應(yīng)用靈活的的多路視頻信號的合成技術(shù)和數(shù)字圖像處理算法,實現(xiàn)實時處理多路視頻數(shù)據(jù)。
上傳時間: 2014-12-05
上傳用戶:jiangfire
摘要: 串行傳輸技術(shù)具有更高的傳輸速率和更低的設(shè)計成本, 已成為業(yè)界首選, 被廣泛應(yīng)用于高速通信領(lǐng)域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設(shè)計方案, 改進了Aurora 協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發(fā)器Rocket I/O, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關(guān)鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協(xié)議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術(shù)更好地結(jié)合以滿足市場需求, Xilinx 公司適時推出了內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級的小型鏈路層協(xié)議———Aurora 協(xié)議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時鐘生成及恢復(fù)等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。Aurora 協(xié)議是為專有上層協(xié)議或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的上層協(xié)議提供透明接口的第一款串行互連協(xié)議, 可用于高速線性通路之間的點到點串行數(shù)據(jù)傳輸, 同時其可擴展的帶寬, 為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協(xié)議幀格式的定義存在弊端,會導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費。本文提出的設(shè)計方案可以改進Aurora 協(xié)議的固有缺陷,提高系統(tǒng)性能, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: Rocket 2.5 高速串行 收發(fā)器
上傳時間: 2013-11-06
上傳用戶:smallfish
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號-1