本文主要研究了認知無線電頻譜感知功能的關鍵技術以及硬件實現方法。首先,提出了認知無線電頻譜感知功能的硬件實現框圖,包括射頻前端部分和數字信號處理部分,接著簡單介紹了射頻前端電路的功能與特性,最后重點介紹了數字信號處理部分的FPGA實現與驗證過程。 數字處理部分主要實現寬帶信號的短時傅立葉分析,將中頻寬帶數字信號通過基于多相濾波器組的下變頻模塊,實現并行多通道的數字下變頻,然后對每個信道進行重疊加窗處理,最后再做快速傅立葉分析(FFT),從而得到信號的時頻關系。整個系統主要包括:延時抽取模塊、多相濾波器模塊、32點開關式流水線FFT模塊、滑動窗緩沖區、256點流水線FFT模塊等。 本設計采用Verilog HDL硬件描述語言進行設計,基于Xilinx公司的Virtex-4XC4VSX35芯片。整個系統采用全同步設計,可穩定工作于200MHz,其分析帶寬高達65MHz,具有很高的使用價值。
上傳時間: 2013-06-13
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隨著GPS(Global Positioning System)技術的不斷發展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數量大幅度增加,應用領域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在,單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度:①用高精度相位天線、差分技術等通過提高硬件成本獲取高精度;②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現精度提高。兩種方法中,后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節約成本,而且便于系統融合,是應用于GPS定位的系統中更有前景的方法。但由于在系統中實現定位濾波算法需要時間,傳統CPU往往不能滿足實時性的要求,而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。 本文在FPGA平臺上,根據“先時序后電路”的設計思想,由同步沒計方法以及自頂向下和自下而上的混合設計方法實現系統的總體設計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結果的坐標變換,最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差,實現實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統,為GPS定位數據的處理方法做了新的嘗試,為基于FPGA的GPS嵌入式系統的開發奠定了基礎。具體工作如下: 基于FPGA設計了GPS定位數據的正確接收和顯示,以及經緯度到平面坐標的投影變換。根掘GPS輸出信息標準和格式,通過串口接收模塊實現串口數掘的接收和經緯度信息提取,并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數據格式由ASCⅡ碼轉變為十進制整數型,實現利用移位和加法運算達到代替乘法運算的效果,從而減少資源的利用率。在坐標轉換過程中,利用查找表的方法查找轉化時需要的各個參數值,并將該參數先轉為雙精度浮點小數,再進行坐標轉換。根據高斯轉化公式的規律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算,以此簡化公式運算量,達到節省資源的目的。 卡爾曼濾波器的實現。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素,將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差,建立了系統狀態方程、觀測方程和濾波方程,并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設計,并通過Matlab進行仿真。結果表明,本文設計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎上,實現基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎上,通過IP核、模塊的分時復用和樹狀結構節省資源,實現數據卡爾曼濾波,達到提高數據精度的效果。 設計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺,采用Verilog HDL硬件描述語言實現,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線,一共使用44438個邏輯資源,時鐘頻率達到100MHZ以上,滿足實時性信號處理要求,在保證精度的前提下達到資源最優。Modelsim仿真驗證了該設計的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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熟練掌握Verilog HDL的十大基本功
標簽: verilog
上傳時間: 2013-05-18
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自上個世紀九十年代以來,我國著名學者、現中國科學院院士、清華大學陳難先教授等人使用無窮級數的Mobius反演公式解決了一系列重要的物理學中的逆問題,開創了應用、推廣數論中的Mobius變換解決物理學中各種逆問題的巧妙方法,其工作在1990年當時就得到了世界著名的《NATURE》雜志的高度評價。 華僑大學蘇武潯教授等則把Mobius變換的方法應用于幾種常用波形(包括周期矩形脈沖,奇偶對稱方波和三角波等)的傅立葉級數的逆變換運算,得到正、余弦函數及一般周期信號的各種常用波形的信號展開;并求得了與各種常用波形信號函數族相正交的函數族,以用于各展開系數的計算與信息的解調;而后把它們應用到通信系統中,提出了一種新的通信系統,即新型Chen-Mobius通信系統。 本文主要完成了兩個方面的工作,Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件設計實現和基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信系統的實現。首先,利用嵌入MATLAB\SIMULINK中的DSPBuilder軟件對Chen-Mobius多路(四路和八路)通信系統進行仿真分析,對該系統在不同信噪比情況下的錯誤概率進行了計算,并繪出了信噪比-錯誤概率曲線;其次,利用DSPBuilder中的Signalcompiler將Chen-Mobius多路通信系統的主體模塊(函數及積分器的產生等)轉化成HDL硬件語言,后在QuartusⅡ軟件平臺上,結合利用VHDL編程的硬件程序模塊(分頻、延時、控制模塊等)構架完整的Chen-Mobius通信系統,并對此系統設計綜合、引腳分配、仿真驗證、時序分析等;最后,在Altera公司的Stratix 芯片上,實現硬件的編程和下載,從而完成了Chen-Mobius多路通信系統的FPGA硬件實現。 另外,利用Chen-Mobius單路通信系統的調制、解調系統分別對語音信號進行加密與解密,在兩塊DE2的FPGA開發板上成功實現了基于Chen-Mobius變換的語音加密雙工通信。完成本設計意義重大,它為今后Chen-Mobius通信系統應用于通信領域的各個方面,邁開堅實的一步。
標簽: ChenMobius FPGA 通信系統 硬件實現
上傳時間: 2013-07-24
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Summit Design公司基于ESL設計產品的最新Visual Elite圖像產品具有Advanced SystemC建模及分析功能。該工具的最新版本包括原始SystemC構造,允許用戶在SystemC內建模并驗證設計。 該工具的HDL版本可幫助門級設計師們學習用Verilog和VHDL設計。最新版本的Visual Elite可幫助硬件設計師們和C/C++編程者迅速使用SystemC語言創建系統。Visual Elite 允許用戶熟悉語言后,使用預建圖形模塊創建系統并自行創建文本模塊。 該工具的瀏覽器
上傳時間: 2013-04-24
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LeonardoSpectrum是Mentor公司出品的一款HDL邏輯綜合軟件
上傳時間: 2013-07-03
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MAX+PLUS II Advanced Synthsis ALtera的一個免費HDL綜合工具,安裝后可以直接使用,是MaxplusII的一個插件,用這個插件進行語言綜合,比直接使用MaxplusII綜合的效果好
標簽: Advanced Synthsis 10.230 PLUS
上傳時間: 2013-05-27
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Mentor公司的ModelSim是業界最優秀的HDL語言仿真軟件,它能提供友好的仿真環境,是業界唯一的單內核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器
上傳時間: 2013-04-24
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Debussy軟件 Debussy是NOVAS Software, Inc(思源科技)發展的HDL Debug & Analysis tool,這套軟體主要不是用來跑模擬或看波形
上傳時間: 2013-07-08
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Topweaver 一個很好用的HDL設計工具,能夠自動將子模塊聚合成一個頂層文件,DLL/PLL資源為我們提供了很好的頻率合成方法。但是一些時候人們依然通過編寫HDL代碼來實現時鐘的分頻,以實現特殊的分頻系數,可調節的占空比和其它DLL/PLL不容易實現的功能。
上傳時間: 2013-07-19
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