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FPGA-DSP

基于FPGA的通用數(shù)字化音頻處理平臺(tái)

目前對(duì)數(shù)字化音頻處理的具體實(shí)現(xiàn)主要集中在以DSP或?qū)Ｓ肁SIC芯片為核心的處理平臺(tái)的開發(fā)方面，存在著并行處理性能差，系統(tǒng)升級(jí)和在線配置不靈活等缺點(diǎn)。另一方面現(xiàn)有解決方案的設(shè)計(jì)主要集中于處理器芯片，而對(duì)于音頻編解碼芯片的關(guān)注度較低，而且沒有提出過從芯片層到PCB板層的完整設(shè)計(jì)思路。本文針對(duì)上述問題對(duì)數(shù)字化音頻處理平臺(tái)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括： 1、提出了基于FPGA的通用音頻處理平臺(tái)，該方案有別于現(xiàn)有的基于MCU、DSP和其它專用ASIC芯片的方案，論證了基于FPGA的音頻處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)工作流程，并對(duì)嵌入式音頻處理系統(tǒng)專門進(jìn)行了研究。 2、提出了從芯片層到PCB板層的完整設(shè)計(jì)思路，并將設(shè)計(jì)思路得以實(shí)現(xiàn)。完成了FPGA的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程，包括：系統(tǒng)整體分析，設(shè)計(jì)流程分析，配置模塊和數(shù)據(jù)通信模塊的RTL實(shí)現(xiàn)等；解決了FPGA與音頻編解碼芯片TLV320AIC23B之間接口不匹配問題；給出配置和數(shù)據(jù)通信模塊的功能方框圖；從多個(gè)角度完善PCB板設(shè)計(jì)，給出了各個(gè)系統(tǒng)組成部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案和硬件電路原理圖，并附有PCB圖。 3、建立了實(shí)驗(yàn)和分析環(huán)境，完成了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和分析工作，主要包括：PCB板信號(hào)完整性分析和優(yōu)化，F(xiàn)PGA系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊的實(shí)驗(yàn)與分析等。實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果論證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。本文的研究與實(shí)現(xiàn)工作通過實(shí)驗(yàn)和分析得到了驗(yàn)證。結(jié)果表明，本文提出的由FPGA和音頻編解碼芯片TLV320AIC23B組成的數(shù)字化音頻處理系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的數(shù)字化處理，從而可以將FPGA在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮于音頻信號(hào)處理領(lǐng)域。

標(biāo)簽： FPGA 通用數(shù)字處理平臺(tái) 音頻

上傳時(shí)間： 2013-06-09

上傳用戶：gaojiao1999
基于FPGA的智能小車系統(tǒng)

基于FPGA的智能小車系統(tǒng)就是本地計(jì)算機(jī)通過接入Internet小車實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端工作現(xiàn)場(chǎng)、危險(xiǎn)工作地段等特殊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。智能小車是智能行走機(jī)器人的一種，這種智能小車可以適應(yīng)不同環(huán)境，不受溫度、濕度、空間、磁場(chǎng)輻射、重力等條件的影響，可以在人類無(wú)法進(jìn)入或生存的環(huán)境中完成人類無(wú)法完成的探測(cè)任務(wù)。適用于國(guó)防及民用多個(gè)領(lǐng)域。整個(gè)系統(tǒng)以遙控小車裝置為基礎(chǔ)，通過配置在上面的攝像頭實(shí)現(xiàn)圖像的采集及對(duì)行車道的檢測(cè)，通過配置的紅外測(cè)溫儀探測(cè)環(huán)境和目標(biāo)的溫度，具有一定的智能性。其明顯的優(yōu)點(diǎn)是可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制小車運(yùn)行及采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度、圖像等相關(guān)信息，完成人類在特定條件下無(wú)法完成的工作。對(duì)人類的科學(xué)研究、探索未知領(lǐng)域、遠(yuǎn)程監(jiān)控等有著重要的意義。論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了基于FPGA的智能小車遠(yuǎn)程監(jiān)控方案。采用FPGA來實(shí)現(xiàn)，可以充分利用現(xiàn)有的IP核，功能擴(kuò)展容易，設(shè)計(jì)開發(fā)成本低，上市時(shí)間快，修改方便，甚至可以遠(yuǎn)程重構(gòu)系統(tǒng)。與單片機(jī)相比，集成度高，可靠性好，調(diào)試和維護(hù)方便。論文主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：在對(duì)智能小車功能分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng)，并在FPGA上構(gòu)建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)，配置了SPI、串行口和以太網(wǎng)接口模塊和驅(qū)動(dòng)程序，以及各種存儲(chǔ)器。移植了μClinux操作系統(tǒng)，配置嵌入式Web服務(wù)器，編寫CGI程序，設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)；并對(duì)行車道檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，在DSP Builder中構(gòu)建了該模塊，并在Matlab中進(jìn)行了仿真。在研究數(shù)碼相機(jī)模塊和紅外測(cè)溫模塊的基礎(chǔ)上，編寫了圖像采集和溫度測(cè)量程序以及小車運(yùn)動(dòng)控制程序，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，初步達(dá)到通過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

標(biāo)簽： FPGA 智能小車

上傳時(shí)間： 2013-08-05

上傳用戶：cjf0304
Synplify DSP 3.60

DSP軟件內(nèi)核開發(fā)工具Synplify DSP IT.SOHU.COM 2004-05-13 00:24 轉(zhuǎn)自...【日經(jīng)BP社報(bào)道】美國(guó)Synplicity公司日前上市了封裝于FPGA中的DSP軟件內(nèi)核

標(biāo)簽： Synplify 3.60 DSP

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：維子哥哥
基于DSP和FPGA平臺(tái)的數(shù)字化接收機(jī)

短波通信由于其固有的優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)線通信特別是軍事通信中有著很重要的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外對(duì)短波電臺(tái)以及高速調(diào)制解調(diào)器的研究也是相當(dāng)多，然而有些硬件結(jié)構(gòu)相似的電臺(tái)信號(hào)特征差異卻很大，這極大地限制了不同電臺(tái)間的互通互連。而軟件無(wú)線電用軟件代替部分硬件，可以通過不同軟件模塊來實(shí)現(xiàn)不同的功能，因此利用軟件無(wú)線電，可以在相同的硬件平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)多種短波數(shù)字化業(yè)務(wù)，而本文重點(diǎn)研究的就是基于軟件無(wú)線電的短波串行體制。　　首先對(duì)短波串行體制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)地研究，并對(duì)發(fā)射端實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了具體的說明。其次闡述了中頻數(shù)字接收機(jī)相關(guān)基本理論，在研究信號(hào)采樣理論、多速率數(shù)字信號(hào)處理理論、濾波器設(shè)計(jì)理論、FPGA硬件數(shù)字算法等基礎(chǔ)上，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求，提出了適合于FPGA實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化中頻處理系統(tǒng)方案，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了系統(tǒng)方案的可行性，然后通過Verilog編程完成了數(shù)字下變頻的FPGA實(shí)現(xiàn)，效果較好。最后對(duì)接收端的基帶處理方法進(jìn)行了一些探索。　　

標(biāo)簽： FPGA DSP 數(shù)字化接收機(jī)

上傳時(shí)間： 2013-07-19

上傳用戶：czh415
FPGA在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用與研究

數(shù)字信號(hào)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.目前,數(shù)字信號(hào)處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語(yǔ)音與圖像處理等領(lǐng)域.而數(shù)字信號(hào)處理算法的硬件實(shí)現(xiàn)一般來講有三種方式:用于通用目的的可編程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片組和ASIC;可以由用戶編程的FPGA芯片.隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理得到了飛速發(fā)展,FPGA正在越來越多地代替ASIC和PDSP用作前端數(shù)字信號(hào)處理的運(yùn)算.該文主要探討了基于FPGA數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn).首先詳細(xì)闡述了數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ),重點(diǎn)討論了離散傅立葉變換算法原理,由于快速傅立葉變換算法在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,該文給出了基-2FFT算法原理、討論了按時(shí)間抽取FFT算法的特點(diǎn).該論文對(duì)硬件描述語(yǔ)言的描述方法和風(fēng)格做了一定的探討,介紹了硬件描述語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境MAXPLUSII.在此基礎(chǔ)上,該論文詳細(xì)闡述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次設(shè)計(jì)方法,討論了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)層次的劃分和數(shù)字系統(tǒng)的自頂向下的設(shè)計(jì)方法,探討了數(shù)字集成系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和寄存器傳輸級(jí)設(shè)計(jì),描述了數(shù)字集成系統(tǒng)的高層次綜合方法.最后該文描述了數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,指出常見的高速、實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的四種結(jié)構(gòu);由于FFT算法在數(shù)字信號(hào)處理中占有重要的地位,所以該文提出了用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT的一種設(shè)計(jì)思想,給出了總體實(shí)現(xiàn)框圖;重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運(yùn)算速度,降低了運(yùn)算復(fù)雜度.

標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用

上傳時(shí)間： 2013-05-23

上傳用戶：Divine
基于FPGA的有源濾波器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

由于各種非線性電力電子裝置的和功率開關(guān)器件的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了諧波。隨著對(duì)電能質(zhì)量要求的不斷提高，各種治理諧波的電力電子裝置就產(chǎn)生了。諧波治理的方法主要有無(wú)源濾波技術(shù)和有源電力濾波器技術(shù)。傳統(tǒng)的方法采用LC 無(wú)源濾波器，與無(wú)源濾波器相比有源電力濾波器具有很大的優(yōu)越性，因此越來越多的應(yīng)用到治理諧波污染中。隨著以DSP 和FPGA 的高速發(fā)展，以全數(shù)字化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的有源電力濾波器必將更多的應(yīng)用到諧波裝置中去。本文深入分析了諧波治理的研究背景意義和有源濾波器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。介紹了有源濾波器的基本的工作原理；分類；諧波的檢測(cè)方法和控制策略，在各個(gè)方法的比較上選用基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的諧波檢測(cè)法對(duì)諧波電流進(jìn)行了檢測(cè)。并提出了一種基于 DSP 及FPGA 控制的有源電力濾波器的設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)研究了三相并聯(lián)型有源濾波器的控制系統(tǒng)及硬件設(shè)計(jì)。本文還對(duì)系統(tǒng)的功率器件進(jìn)行了分析并選用IGBT 作為其開關(guān)器件。設(shè)計(jì)了IGBT 驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路，利用理論分析和仿真結(jié)果設(shè)定了系統(tǒng)直流側(cè)電容和輸出電感的參數(shù)。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了Simulink 仿真實(shí)驗(yàn)，選用DSP 和和FPGA 作為核心處理芯片，DSP 用來采集數(shù)據(jù)并檢測(cè)諧波，F(xiàn)PGA 用來實(shí)現(xiàn)PWM 脈沖的輸出。設(shè)計(jì)并調(diào)試出非線性負(fù)載，傳感器采集，電流電壓調(diào)理電路，主電路，過零檢測(cè)電路，IGBT 的驅(qū)動(dòng)及吸收緩沖電路。并在此基礎(chǔ)上搭建出了試驗(yàn)平臺(tái)。給出了DSP 及FPGA 的軟件設(shè)計(jì)思想和流程。

標(biāo)簽： FPGA 有源濾波器硬件設(shè)計(jì)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：youth25
FIR數(shù)字濾波的FPGA實(shí)現(xiàn)

· 摘要：隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字濾波器的功能越來越受到人們的注意和廣泛應(yīng)用,它有精度高、靈活性大等突出特點(diǎn).FIR數(shù)字濾波具有穩(wěn)定性高,嚴(yán)格的線性相位,能用FFT算法實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn).通過FPGA實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波具有實(shí)時(shí)性高、處理速度快、精度高的特點(diǎn).文章先通過MatIab DSP Builder設(shè)計(jì)出FIR濾波器模型,然后利用Simulink進(jìn)行模型仿真.再用ModelSim

標(biāo)簽： FPGA FIR 數(shù)字濾波

上傳時(shí)間： 2013-07-14

上傳用戶：wuyuying
基于FPGA的永磁電機(jī)控制系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，永磁電機(jī)的研發(fā)和控制技術(shù)都有了快速的發(fā)展。永磁電機(jī)的發(fā)展也帶來了永磁電機(jī)控制器的發(fā)展，電機(jī)控制器已經(jīng)由傳統(tǒng)的模擬元件控制器，逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)模混合控制器、全數(shù)字控制器。基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數(shù)字電機(jī)控制技術(shù)得到越來越多的關(guān)注。現(xiàn)在的FPGA不僅實(shí)現(xiàn)了軟件需求和硬件設(shè)計(jì)的完美集合，還實(shí)現(xiàn)了高速與靈活性的完美結(jié)合，使其已超越了ASIC器件的性能和規(guī)模。在工業(yè)控制領(lǐng)域，F(xiàn)PGA雖然起步較晚，但是發(fā)展勢(shì)頭迅猛。　　本文在介紹了傳統(tǒng)無(wú)刷直流電機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了采用FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了使用硬件編程語(yǔ)言，在FPGA中編程實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如：PI調(diào)節(jié)器、數(shù)字PWM等等。在實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的同時(shí)，將速度檢測(cè)環(huán)節(jié)采用FPGA實(shí)現(xiàn)，減小了系統(tǒng)硬件開銷。在實(shí)現(xiàn)單臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，本文在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的速度閉環(huán)獨(dú)立控制系統(tǒng)。介紹了采用FPGA進(jìn)行多臺(tái)電機(jī)控制具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)使得FPGA在實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)控制時(shí)非常方便，具有單片機(jī)(MCU)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。文中對(duì)基于FPGA的單臺(tái)和多臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。　　 FPGA編程靈活，設(shè)計(jì)方便，本文在FPGA中實(shí)現(xiàn)了各種不同的PWM調(diào)制方式。從電路方面詳細(xì)分析了采用不同的PWM調(diào)制，換相時(shí)無(wú)刷直流電機(jī)母線的反向電流問題。借助FPGA平臺(tái)，對(duì)各種PWM調(diào)制方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。　　另外，本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設(shè)計(jì)方法，即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法具有圖形化、模塊化的優(yōu)點(diǎn)，大大方便了用戶的FPGA開發(fā)設(shè)計(jì)。在XSG中建立的仿真系統(tǒng)，區(qū)別于傳統(tǒng)的Simulink仿真，可以直接生成相應(yīng)的硬件編程語(yǔ)言代碼下載到FPGA中運(yùn)行。本文借助XSG軟件設(shè)計(jì)在XSG/Simulink中實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的混合建模算法，并進(jìn)行了仿真。

標(biāo)簽： FPGA 永磁電機(jī) 控制系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：wangyi39
無(wú)線電中自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器的FPGA實(shí)現(xiàn)

隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)移動(dòng)通信及寬帶無(wú)線接入業(yè)務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)，無(wú)線頻譜資源顯得日益匱乏。因此，如何提高頻譜利用率，一直以來就是無(wú)線通信領(lǐng)域研究的主要任務(wù)。認(rèn)知無(wú)線電的提出成為當(dāng)下解決頻譜資源稀缺的一個(gè)有效方法。而認(rèn)知無(wú)線電的特性要求認(rèn)知無(wú)線系統(tǒng)必須具備一個(gè)可重構(gòu)的自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器。因此，對(duì)于認(rèn)知無(wú)線電平臺(tái)中自適應(yīng)可重構(gòu)調(diào)制解調(diào)器的深入研究具有重大的意義。　　軟件無(wú)線電是實(shí)現(xiàn)認(rèn)知無(wú)線電的理想平臺(tái)。本文首先闡述了軟件無(wú)線電的基本工作原理及關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)多速率信號(hào)處理中的內(nèi)插和抽取、帶通采樣、數(shù)字下變頻、濾波等技術(shù)進(jìn)行了分析與探討，為設(shè)計(jì)自適應(yīng)可重構(gòu)調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。然后介紹了認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的構(gòu)成和基本工作方式，接著重點(diǎn)研究了其中通信模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)。在通信模塊的實(shí)現(xiàn)中，研究了基于認(rèn)知無(wú)線電的BPSK、π/4 DQPSK、8PSK及16QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)，簡(jiǎn)要論述了他們的基本概念和原理，并給出了設(shè)計(jì)方案。接著按信號(hào)流程逐一介紹了各個(gè)功能模塊在DSP+FPGA硬件平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，給出了性能測(cè)試結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)的要求，提出了可變調(diào)制方式，可變傳輸帶寬的自適應(yīng)可重構(gòu)調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其中一些關(guān)鍵模塊的硬件實(shí)現(xiàn)給出了分析，同時(shí)給出了收端波特率識(shí)別的策略。最后，論文提出了一些新的自適應(yīng)技術(shù)，如波特率估計(jì)、信噪比估計(jì)等，并給出了應(yīng)用這些技術(shù)的自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器的改進(jìn)方案。

標(biāo)簽： FPGA 無(wú)線調(diào)制解調(diào)器

上傳時(shí)間： 2013-06-17

上傳用戶：alan-ee
經(jīng)典FPGA算法教材

·此書是關(guān)于各種DSP的FPGA實(shí)現(xiàn)的書,包括DSP算法原理,算法優(yōu)化,以及FPGA的硬件實(shí)現(xiàn),包括完整的VHDL,Verilog HDL代碼!原版教材,市場(chǎng)上沒有賣,掃描版,很清晰

標(biāo)簽： FPGA 算法教材

上傳時(shí)間： 2013-05-20

上傳用戶：bugtamor