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FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

  • 基于FPGA的三相逆變器并聯(lián)技術(shù)研究.rar

    交流電源供電方式正在由集中式向分布式、全功能式發(fā)展,而實(shí)現(xiàn)分布式電源的核心就是模塊的并聯(lián)技術(shù)。多臺(tái)逆變器并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)大容量供電和冗余供電,可大大提高系統(tǒng)的靈活性,使電源系統(tǒng)的體積重量大為降低,同時(shí)其主開關(guān)器件的電流應(yīng)力也可大大減少,從根本上提高了可靠性、降低成本和提高功率密度。本文主要研究逆變器并聯(lián)技術(shù)。 本文首先對(duì)電壓、電流雙閉環(huán)逆變器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)傳遞函數(shù)的分析,得到了基于等效輸出阻抗的雙閉環(huán)控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)模型。在分析逆變器模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各控制器參數(shù),并通過(guò)MATLAB仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)上述模型,分析了逆變器并聯(lián)的環(huán)流特性,以及基于有功和無(wú)功功率的并聯(lián)控制方案。 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,F(xiàn)PGA技術(shù)正在越來(lái)越多地用于工程實(shí)踐中。本文在研究SPWM控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用FPGA芯片EP1C12Q240C8實(shí)現(xiàn)了SPWM數(shù)字控制器,用于多模塊逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)。文中給出了仿真結(jié)果和芯片的測(cè)試結(jié)果。 基于FPGA的三相逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器的研究具有現(xiàn)實(shí)意義,設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性。仿真和芯片的初步測(cè)試結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的基于FPGA的逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器能夠滿足逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的要求。

    標(biāo)簽: FPGA 三相逆變器 并聯(lián)

    上傳時(shí)間: 2013-08-05

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  • 基于FPGA的OFDM調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)、成本低等特點(diǎn),適合無(wú)線通信的高速化、寬帶化及移動(dòng)化的需求,將成為下一代無(wú)線通信系統(tǒng)(4G)的核心調(diào)制傳輸技術(shù)。 本文首先描述了OFDM技術(shù)的基本原理。對(duì)OFDM的調(diào)制解調(diào)以及其中涉及的特性和關(guān)鍵技術(shù)等做了理論上的分析,指出了OFDM區(qū)別于其他調(diào)制技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì);然后針對(duì)OFDM中的信道估計(jì)技術(shù),深入分析了基于FFT級(jí)聯(lián)的信道估計(jì)理論和基于聯(lián)合最大似然函數(shù)的半盲分組估計(jì)理論,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)研究描述了用于OFDM系統(tǒng)的迭代的最大似然估計(jì)算法,并利用Matlab做了相應(yīng)的仿真比較,驗(yàn)證了它們的有效性。 而后,在Matlab中應(yīng)用Simulink工具構(gòu)建OFDM系統(tǒng)仿真平臺(tái)。在此平臺(tái)上,對(duì)OFDM系統(tǒng)在多徑衰落、高斯白噪聲等多種不同的模型參數(shù)下進(jìn)行了仿真,并給出了數(shù)據(jù)曲線,通過(guò)分析結(jié)果可正確評(píng)價(jià)OFDM系統(tǒng)在多個(gè)方面的性能。 在綜合了OFDM的系統(tǒng)架構(gòu)和仿真分析之后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的OFDM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)。首先根據(jù)802.16協(xié)議和OFDM系統(tǒng)的具體要求,設(shè)定了合理的參數(shù);然后從調(diào)制器和解調(diào)器的具體組成模塊入手,對(duì)串/并轉(zhuǎn)換,QPSK映射,過(guò)采樣處理,插入導(dǎo)頻,添加循環(huán)前綴,IFFT/FFT,幀同步檢測(cè)等各個(gè)模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并給出了相應(yīng)的仿真波形和參數(shù)說(shuō)明。其中,針對(duì)定點(diǎn)運(yùn)算的局限性,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)并自定義了24位的浮點(diǎn)運(yùn)算格式,參與傅立葉反變換和傅立葉變換的運(yùn)算,在系統(tǒng)參數(shù)允許的范圍內(nèi),充分利用了有限資源,提高了系統(tǒng)運(yùn)算精度;然后重點(diǎn)描述了基于FPGA的快速傅立葉變換算法的改進(jìn)、優(yōu)化和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),針對(duì)原始快速傅立葉變換FPGA實(shí)現(xiàn)算法運(yùn)算空閑時(shí)間過(guò)多,資源占用較大的問(wèn)題,提出了帶有流水作業(yè)功能、資源占用較少的快速傅立葉變換優(yōu)化算法設(shè)計(jì)方案,使之運(yùn)用于OFDM基帶處理系統(tǒng)當(dāng)中并加以實(shí)現(xiàn),結(jié)果滿足系統(tǒng)參數(shù)的需求。最后以理論分析為依據(jù),對(duì)整個(gè)OFDM的基帶處理系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試與性能分析,證明了設(shè)計(jì)的可行性。 綜上所述,本文完成了一個(gè)基于FPGA的OFDM基帶處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)為OFDM通信系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)提供了大量有用的數(shù)據(jù)。

    標(biāo)簽: FPGA OFDM 調(diào)制解調(diào)器

    上傳時(shí)間: 2013-07-25

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  • 基于FPGA的出租車計(jì)費(fèi)器設(shè)計(jì).rar

    本文介紹了一種采用單片F(xiàn)PGA 芯片進(jìn)行出租車計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)方法,主要闡述如何使用新興的EDA 器件取代傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)方法,利用FPGA 的可編程性,簡(jiǎn)潔而又多變的設(shè)計(jì)方法,縮短了研發(fā)周期,同時(shí)使出租車計(jì)費(fèi)器體積更小功能更強(qiáng)大。本設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了出租車計(jì)費(fèi)器所需的一些基本功能,同時(shí)考慮到出租車行業(yè)的一些特殊性,更注重了把一些新的思路加入到設(shè)計(jì)中。主要包括采用了FPGA 芯片,使用VHDL 語(yǔ)言進(jìn)行編程,使其具有了更強(qiáng)的移植性,更加利于產(chǎn)品升級(jí);利用LCD 液晶顯示取代了傳統(tǒng)的LED顯示,使其在顯示時(shí)更靈活多變,可以按需要改變顯示內(nèi)容而不拘泥于硬件; 靈活的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定使得油價(jià)波動(dòng)等成本因數(shù)和出租車價(jià)格聯(lián)動(dòng)成為可能; 同時(shí)也增加了統(tǒng)計(jì)功能、密碼設(shè)定、超速警報(bào)、路橋費(fèi)等新的功能使得本設(shè)計(jì)更加具有實(shí)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: FPGA 出租車計(jì)費(fèi)器

    上傳時(shí)間: 2013-05-25

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  • 基于FPGA的QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究.rar

    眾所周知,信息傳輸?shù)暮诵膯?wèn)題是有效性和可靠性,調(diào)制解調(diào)技術(shù)的發(fā)展正是體現(xiàn)了這一思想。從最早的模擬調(diào)幅調(diào)頻技術(shù)的日益完善,到現(xiàn)在數(shù)字調(diào)制技術(shù)的廣泛運(yùn)用,使得信息的傳輸更為有效和可靠。QAM調(diào)制作為一種新的調(diào)制技術(shù),因其具有很高的頻帶利用率而得到了廣泛的應(yīng)用。 本文對(duì)基于FPGA的16QAM調(diào)制解調(diào)進(jìn)行了討論和研究。首先對(duì)16QAM調(diào)制解調(diào)原理進(jìn)行了闡述,建立了16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,然后通過(guò)分析提出了基于FPGA的16QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。最后編寫Verilog代碼實(shí)現(xiàn)了算法仿真。 FPGA芯片采用的是Altera公司的大規(guī)模集成電路芯片Cyclone系列的EPlC20F32417,并通過(guò)軟件編程對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)調(diào)試。文中詳細(xì)介紹了基帶成形濾波器、載波恢復(fù)和定時(shí)同步的基本原理及其設(shè)計(jì)方法。首先用Matlab對(duì)整個(gè)16QAM系統(tǒng)進(jìn)行了軟件仿真;然后用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL在QuartusⅡ環(huán)境下完成了系統(tǒng)關(guān)鍵算法的編寫、行為仿真和綜合,最后詳細(xì)闡述了異步串口(UART)的FPGA實(shí)現(xiàn),把我們編寫的Verilog程序下載到EPlC20F32417芯片上效果很好。

    標(biāo)簽: FPGA QAM 調(diào)制解調(diào)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的液晶顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    本文對(duì)基于FPGA的液晶顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)中從LCD技術(shù)參數(shù)著手,通過(guò)對(duì)顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理的研究,設(shè)計(jì)出顯示控制系統(tǒng)的框圖及各功能模塊的VHDL程序,通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)配置FPGA芯片,控制LCD顯示相應(yīng)的漢字和圖形。LCD顯示控制系統(tǒng)由顯示控制電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路和相關(guān)外圍輔助電路組成。顯示控制電路從電路中各個(gè)功能模塊所需要的控制時(shí)序信號(hào)出發(fā),通過(guò)對(duì)其工作過(guò)程的研究,設(shè)計(jì)出控制器、RAM控制器等各功能模塊。顯示驅(qū)動(dòng)電路從LCD工作所需要的掃描時(shí)序信號(hào)出發(fā),設(shè)計(jì)出時(shí)序發(fā)生電路等各功能模塊。所有的VHDL程序通過(guò)了MAX+PLUS—II軟件實(shí)現(xiàn)編譯及仿真后,在實(shí)際的硬件中調(diào)試通過(guò)。

    標(biāo)簽: FPGA 液晶顯示 控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:asasasas

  • 基于FPGA的OQPSK調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調(diào)制技術(shù)是一種恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù),具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信領(lǐng)域。 論文以某型偵收設(shè)備中OQPSK解調(diào)器的全數(shù)字化為研究背景,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的全數(shù)字OQPSK調(diào)制解調(diào)器,其中調(diào)制器主要用于仿真未知信號(hào),作為測(cè)試信號(hào)源。論文研究了全數(shù)字OQPSK調(diào)制解調(diào)的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復(fù)、定時(shí)恢復(fù)等;完成了整個(gè)調(diào)制解調(diào)算法的MATLAB仿真。在此基礎(chǔ)上,采用VHDL硬件描述語(yǔ)言在Xilinx公司ISE7.1開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了各個(gè)算法模塊,并在硬件平臺(tái)上加以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了對(duì)所偵收信號(hào)的正確解調(diào)。論文還實(shí)現(xiàn)了解調(diào)器的百兆以太網(wǎng)接口,使得系統(tǒng)可以方便地將解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。

    標(biāo)簽: OQPSK FPGA 調(diào)制

    上傳時(shí)間: 2013-06-30

    上傳用戶:Miyuki

  • 基于FPGA的圖像壓縮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)逐漸發(fā)展成一門關(guān)鍵的技術(shù)科學(xué)。圖像處理作為一種重要的現(xiàn)代技術(shù),己經(jīng)在通信、航空航天、遙感遙測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、軍事、信息安全等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。圖像處理特別是高分辨率圖像實(shí)時(shí)處理的實(shí)現(xiàn)技術(shù)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。另外,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA和高效率硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL的結(jié)合,大大變革了電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,加速了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)程,為圖像壓縮系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了硬件支持和軟件保障。 本文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容: (1)結(jié)合某工程的具體需求,設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的圖像壓縮系統(tǒng),核心硬件選用XILINX公司的Virtex-Ⅱ Pro系列FPGA芯片,存儲(chǔ)器件選用MICRON公司的MT48LC4M16A2SDRAM,圖像壓縮的核心算法選用近無(wú)損壓縮算法JPEG-LS。 (2)用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了JPEG-LS標(biāo)準(zhǔn)中的基本算法,為課題組成員進(jìn)行算法改進(jìn)提供了有力支持。 (3)用Verilog硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了SDRAM控制器模塊,使核心壓縮模塊能夠方便靈活地訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器。 (4)構(gòu)建了圖像壓縮系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái),對(duì)實(shí)現(xiàn)的SDRAM控制器模塊和JPEG-LS基本算法模塊進(jìn)行了軟件仿真測(cè)試和硬件測(cè)試,驗(yàn)證了其功能的正確性。

    標(biāo)簽: FPGA 圖像壓縮系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:a3318966

  • 基于DS18B20的溫度實(shí)時(shí)采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    基于DS18B20的溫度實(shí)時(shí)采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    標(biāo)簽: 18B B20 DS

    上傳時(shí)間: 2013-06-10

    上傳用戶:ivan-mtk

  • 基于FPGA的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    如今電力電子電路的控制旨在實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)的計(jì)算機(jī)控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件(Field Programmable Gate Arrays)是近年來(lái)嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢(shì),又具有全集成化、適用性強(qiáng),便于開發(fā)和維護(hù)(升級(jí))等顯著優(yōu)點(diǎn)。與單片機(jī)和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點(diǎn)順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此,在越來(lái)越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)能產(chǎn)生三相六路正弦脈寬調(diào)制(SPWM)波形;調(diào)制頻率范圍為0~4KHZ,分7級(jí)控制;16位的速度控制分辨率;載波頻率分8級(jí)控制,最高可達(dá)24KHZ;系統(tǒng)接口兼容Intel系列和Motorola系列單片機(jī);該系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單、精確,易修改,可現(xiàn)場(chǎng)編程;同時(shí)具有脈沖延時(shí)小、最小脈沖刪除、過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)功能等特點(diǎn),可應(yīng)用于PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字化控制。文中對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述,主要包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論分析,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及在FPGA硬件上的實(shí)現(xiàn),最終驗(yàn)證了該控制系統(tǒng)的可行性和有效性。 數(shù)字化設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的特點(diǎn),系統(tǒng)最終生成的三相SPWM脈沖是基于三相正弦調(diào)制波和三角載波比較得到的。設(shè)計(jì)時(shí),充分結(jié)合FPGA器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制振蕩器(NCO)來(lái)產(chǎn)生正弦波樣本,在一定程度上解決了傳統(tǒng)NCO產(chǎn)生正弦波的精度和頻率相互制約的問(wèn)題;把分時(shí)復(fù)用數(shù)字通信原理結(jié)合到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)出分時(shí)運(yùn)算電路,使得系統(tǒng)在同步時(shí)鐘下,生成三相正弦調(diào)制波而不影響系統(tǒng)的速度,同三角載波邏輯比較后,最終得到三相SPWM脈沖序列。

    標(biāo)簽: FPGA 變頻調(diào)速控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-07-05

    上傳用戶:duoshen1989

  • 基于DSP與FPGA的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn).rar

    在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式中,效果最好的是細(xì)分驅(qū)動(dòng),當(dāng)今高端的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基本都采用這種技術(shù)。步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)是一門綜合了數(shù)字化技術(shù)、集成控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的新技術(shù),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、科研、通訊、天文等領(lǐng)域。 本文設(shè)計(jì)了一種基于DSP以及FPGA的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)SPWM(正弦脈寬調(diào)制)波細(xì)分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在DSP系統(tǒng)中采用TMS320I.F2407A微控制器作為核心控制器件,用軟件產(chǎn)生SPWM波;在FPGA系統(tǒng)中采用FPGA芯片,通過(guò)VerilogHDL語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)了SPWM波;在功率驅(qū)動(dòng)級(jí)電路上采用雙極性H橋的驅(qū)動(dòng)方式。最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩相混合式步進(jìn)電機(jī)SPWM波細(xì)分驅(qū)動(dòng),大大提高了步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 本文介紹了兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理、控制原理以及細(xì)分驅(qū)動(dòng)的基本原理。通過(guò)對(duì)恒轉(zhuǎn)矩細(xì)分驅(qū)動(dòng)的分析,提出了兩相混合式步進(jìn)電機(jī)SPWM波細(xì)分驅(qū)動(dòng)的方案,并給出了SPWM波產(chǎn)生的數(shù)學(xué)模型。最后,對(duì)步進(jìn)電機(jī)的SPWM波細(xì)分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量,給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的基于DSP與FPGA的SPWM波細(xì)分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以很好地克服電機(jī)低頻振蕩的問(wèn)題,提高電機(jī)在中、低速運(yùn)行的性能。電機(jī)的掃描范圍與理論值基本接近;微步距在誤差允許的范圍內(nèi)也基本可以滿足要求。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 步進(jìn)電機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:WANGLIANPO

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