多普勒計(jì)程儀是根據(jù)聲波在水中的多普勒效應(yīng)原理而制成的一種精密測速和計(jì)算航程的儀器,它是船用導(dǎo)航設(shè)備的重要組成之一。針對于多普勒計(jì)程儀的核心問題——頻率估計(jì),本文提出了一種基于FPGA實(shí)現(xiàn)的多普勒測頻方案,它具有抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快等特點(diǎn)。本論文主要是圍繞系統(tǒng)的測頻方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開的。 本文主要研究工作包括:設(shè)計(jì)和調(diào)試基于FPGA的多普勒測頻系統(tǒng)的硬件電路;通過對測頻算法的研究,采用VHDL語言設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的測頻算法和其它接口控制程序,并通過軟件仿真,測試設(shè)計(jì)的正確性。 測頻系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)是本論文工作的主要部分之一,也是基于FPGA的多普勒測頻系統(tǒng)的核心部分。整個(gè)系統(tǒng)以FPGA作為主處理器,完成系統(tǒng)中所有的數(shù)字信號處理和外圍接口控制,同時(shí),基于FPGA豐富的片內(nèi)可編程邏輯資源和外部I/O資源,系統(tǒng)還擴(kuò)展了豐富的通信接口(UART、USB和以太網(wǎng)接口)和顯示電路(LCD和LED),使系統(tǒng)便于與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制。 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)是本文工作的另一重要部分。本文通過對測頻算法的研究,完成了基于VHDL實(shí)現(xiàn)的過零檢測法和FFT算法,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對接收機(jī)信號的自動(dòng)增益控制、信號采集和與計(jì)算機(jī)的通信功能等。
標(biāo)簽:
FPGA
多普勒
測頻
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間:
2013-04-24
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