隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點。嵌入式系統(tǒng)大量應(yīng)用在自動控制、工業(yè)設(shè)備和家用電器當(dāng)中。當(dāng)前應(yīng)用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn),常用的如PDA、交換機、路由器等。嵌入式的廣泛應(yīng)用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器(Position Sensible Detector)是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的光電器件。它具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號處理電路相對簡單等優(yōu)點。我們經(jīng)常將PSD應(yīng)用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關(guān)的場合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測器,結(jié)合嵌入式技術(shù),將PSD應(yīng)用于微小位移測量,實現(xiàn)了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機為核心完成了對位移測量系統(tǒng)的設(shè)計。以PSD為核心實現(xiàn)了對信號的轉(zhuǎn)換,利用PSD結(jié)合光學(xué)三角測量法將位移信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,然后對電壓信號進行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心,主要實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理,存儲和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機為核心,利用VB6.0實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設(shè)定值進行比較,根據(jù)這個差值我們可以對系統(tǒng)進行進一步的完善。分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點、優(yōu)勢和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;而后介紹了微小位移測量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架;敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結(jié)構(gòu),介紹了將PSD應(yīng)用于位移測量的設(shè)計過程;在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺下,結(jié)合PSD實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計;軟件設(shè)計上,以uClinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺,利用內(nèi)核裁剪技術(shù),移植了BOOTLOADER,設(shè)計了Linux驅(qū)動程序和應(yīng)用程序;最后在系統(tǒng)進行調(diào)試的時候,對系統(tǒng)進行了必要的改進,主要是設(shè)計了相應(yīng)的非線性補償電路,利用MATLAB對實驗數(shù)據(jù)進行了擬合與分析。通過實驗數(shù)據(jù)表明,基于ARM和PSD的微小位移測量系統(tǒng)具有精度高,響應(yīng)速度快,并且成本低等優(yōu)點。
上傳時間: 2013-04-24
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自適應(yīng)天線技術(shù)、擴頻技術(shù)是提高通信系統(tǒng)抗干擾能力的有效手段.本課題短波電臺擴頻-自適應(yīng)天線抗干擾系統(tǒng)的目的是將自適應(yīng)天線技術(shù)與擴頻技術(shù)結(jié)合起來,使短波通信系統(tǒng)具有對抗各種干擾的性能,保證在惡劣的電磁環(huán)境中實現(xiàn)正常通信.本文主要工作如下:·研究了強干擾環(huán)境下的PN碼同步,給出了設(shè)計中關(guān)鍵指標(biāo)的選取原則;·分析了參考信號提取的原理,提出了適合于本課題的設(shè)計方案;·給出了擴頻偽隨機碼PN1、導(dǎo)引信號偽隨機碼PN2的選取方法;·基于FPGA,給出了系統(tǒng)設(shè)計中PN碼同步,參考信號提取的具體實現(xiàn).
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,移動通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展及應(yīng)用,各種全新的無線通信概念層出不窮、各種新的體制及其關(guān)鍵技術(shù)日新月異。由于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)可以高效地利用頻譜資源并有效地對抗頻率選擇性衰落,多入多出(MIMO)利用多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收,在不增加帶寬和發(fā)送功率的情況下,可以成倍提高信道容量,因此OFDM-MIMO技術(shù)被廣泛認(rèn)為是后三代通信系統(tǒng)(B3G)的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)今移動通信領(lǐng)域研究的熱點。 本文對OFDM-MIMO通信系統(tǒng)接收機的關(guān)鍵技術(shù)--數(shù)字下變頻,OFDM同步、解調(diào)進行了相關(guān)研究,在多天線接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上,完成了數(shù)字下變頻,OFDM同步和解調(diào)的FPGA設(shè)計與實現(xiàn)。通過功能仿真、時序仿真、板級電路測試,驗證了該設(shè)計的正確性。 本文首先介紹了OFDM基本原理以其特點,然后對同步技術(shù)和數(shù)字下變頻技術(shù)作了相應(yīng)的介紹。同步是OFDM系統(tǒng)設(shè)計中的一項關(guān)鍵技術(shù),即是針對系統(tǒng)中存在的時間偏差、頻率偏差進行定時恢復(fù)、頻偏的估計與補償,來減少各種同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。數(shù)字下變頻是軟件無線電的核心技術(shù)之一,其基本功能是從高速中頻數(shù)字信號中提取所需的窄帶信號,將其下變頻為基帶信號,降低數(shù)據(jù)率,以供后續(xù)DSP器件作進一步處理。 在數(shù)字下變頻器的設(shè)計和實現(xiàn)方面,本文先介紹了數(shù)字下變頻器的原理和基本結(jié)構(gòu),然后根據(jù)系統(tǒng)要求對其進行了設(shè)計,并在實現(xiàn)上作了一些簡化,節(jié)約了硬件資源。 在對時間同步的設(shè)計和實現(xiàn)方面,本文采用了利用PN序列進行時間同步的算法。在實現(xiàn)上根據(jù)系統(tǒng)實際情況將數(shù)據(jù)分為四路分別與本地PN碼做滑動相關(guān)運算,更有效的利用了同步數(shù)據(jù),達(dá)到了更好的同步性能。 在OFDM的頻率同步的設(shè)計和實現(xiàn)方面,本文采用重復(fù)的PN碼兩兩相關(guān)來估計頻偏值,并聯(lián)合一個二階負(fù)反饋環(huán)路進行補償。該算法利用環(huán)路自身噪聲帶寬抑制噪聲,提高頻率估計精度,并同時利用負(fù)反饋擴大頻偏估計范圍。本文在對算法的詳細(xì)研究分析的基礎(chǔ)上對其進行了FPGA設(shè)計與實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-04-24
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移動通信是目前通信技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,CDMA技術(shù)憑借其良好的抗噪性、保密性和低功率等優(yōu)勢成為第三代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。目前大規(guī)模可編程邏輯器件FPGA為CDMA移動通信系統(tǒng)的設(shè)計提供了新的技術(shù)手段。 本文在深入分析CDMA通信系統(tǒng)的原理和特點的基礎(chǔ)上,提出了CDMA基站基帶系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,論述了CDMA基站基帶系統(tǒng)前向鏈路和反向鏈路中各個信號處理模塊的工作原理,對CRC編碼模塊、卷積編碼模塊、塊交織器、PN碼生成器、Walsh碼發(fā)生器、基帶成形濾波器、QPSK調(diào)制器、PN碼捕獲與跟蹤模塊、Viterbi譯碼器等CDMA基站基帶系統(tǒng)的各個模塊進行了基于FPGA的建模和設(shè)計,取得了一些有價值的階段性成果。這些對CDMA移動通信系統(tǒng)進行深入探索、研究和設(shè)計,具有一定的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。
標(biāo)簽: FPGA CDMA 基站 基帶系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科技的發(fā)展和社會的進步,數(shù)字電視已逐漸成為現(xiàn)代電視的主流。利用今年是奧運年的契機,研究和推廣數(shù)字電視廣播具有重大的意義。2006年8月底我國出臺的數(shù)字多媒體/電視廣播(DMB-T)標(biāo)準(zhǔn),確立了中國自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以此來發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視事業(yè),不僅可以滿足廣大人民群眾日益增長的物質(zhì)、文化要求,還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 本課題在深入研究DMB-T國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,首先對系統(tǒng)的調(diào)制系統(tǒng)進行了設(shè)計規(guī)劃,然后對信道調(diào)制的星座映射、系統(tǒng)信息插入、幀體數(shù)據(jù)處理、PN序列插入的幀形成模塊和成形濾波模塊進行了設(shè)計和仿真,并驗證了其正確性。 3780個子載波的時域同步正交多載波技術(shù)(TDS-OFDM)是DMB-T調(diào)制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于載波數(shù)不是2的整數(shù)次冪,考慮到實現(xiàn)的有效性,不能采用現(xiàn)已成熟的基-2或基-4的快速傅立葉變換(FFT)算法。針對調(diào)制系統(tǒng)中特有的3780點IFFT,課題深入分析和比較了Cooley-Tukey、Winograd和素因子三種離散快速傅立葉變換算法的特點和性能,綜合利用了三種算法優(yōu)勢,考慮了算法的復(fù)雜度、運算的速度、資源的消耗,設(shè)計出一種新的算法,進行了Matlab驗證和基于FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的仿真。分析表明,該算法所需的加法、乘法次數(shù)已很逼近4096點FFT算法。 DMB-T發(fā)射端的基帶成形濾波采用了平方根升余弦滾降濾波,由于其0.05的滾降系數(shù)在實現(xiàn)中比較苛刻,所以是設(shè)計的難點之一。本課題利用Matlab工具采用了等紋波最優(yōu)濾波的方法設(shè)計了169階數(shù)字濾波器,其阻帶衰減達(dá)到了46.9dB,完全符合標(biāo)準(zhǔn)的要求;利用四倍插值的方法實現(xiàn)了I、Q合路的該濾波器的FPGA設(shè)計,并進行了設(shè)計優(yōu)化,顯著降低了濾波器的運算量,大大節(jié)約了實現(xiàn)該濾波器所需的乘法器資源。
標(biāo)簽: FPGA DMBT 信道 調(diào)制
上傳時間: 2013-06-28
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PN結(jié) 單向?qū)щ娦?本征激發(fā) JFET的外部特性 三極管特性曲線等
標(biāo)簽: flash 半導(dǎo)體 動畫 基礎(chǔ)知識
上傳時間: 2013-07-30
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近年來,人們對無線數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求迅猛增加,促進了寬帶無線通信新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。正交頻分復(fù)用 (Orthogonal Frequency Division Multiolexing,OFDM)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高速寬帶無線通信系統(tǒng)中。然而 OFDM 系統(tǒng)相比單載波系統(tǒng)更容易受到頻偏和時偏的影響,因此如何有效地消除頻偏和時偏,實現(xiàn)系統(tǒng)的時頻同步是 OFDM 系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的技術(shù)。 本文討論了非同步對 OFDM 系統(tǒng)的影響,分析了當(dāng)前用于 OFDM 系統(tǒng)中基于數(shù)據(jù)符號的同步算法,并簡單介紹非基于數(shù)據(jù)符號同步技術(shù)?;跀?shù)據(jù)符號的同步技術(shù)通過加入訓(xùn)練符號或?qū)ьl等附加信息,并利用導(dǎo)頻或訓(xùn)練符號的相關(guān)性實現(xiàn)時頻同步。此算法由于加入了附加信息,降低了帶寬利用率,但同步精度相對較高,同步捕獲時間較短。 隨著電子芯片技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)計自動化 (Electronic DesignAutomation,EDA) 技術(shù)和可編程邏輯芯片 (FPGA/CPLD) 的應(yīng)用越來越受到大家的重視,為此文中對 EDA 技術(shù)和 Altera 公司制造的 FPGA 芯片的原理和結(jié)構(gòu)特點進行了闡述,還介紹了在相關(guān)軟件平臺進行開發(fā)的系統(tǒng)流程。 論文在對基于數(shù)據(jù)符號三種算法進行較詳細(xì)的分析和研究的基礎(chǔ)上,尤其改進了基于導(dǎo)頻符號的同步算法之后,利用 Altera 公司的 FPGA 芯片EP1S25F102015 在 OuartusⅡ5.0 工具平臺上實現(xiàn)了 OFDM 同步的硬件設(shè)計,然后進行了軟件仿真。其中對基于導(dǎo)頻符號同步的改進算法硬件設(shè)計過程了進行了詳細(xì)闡述。不僅如此,對于基于 PN 序列幀的同步算法和基于循環(huán)前綴 (Cycle Prefix,CP) 的極大似然 (Maximam Likelihood,ML)估計同步算法也有具體的仿真實現(xiàn)。 最后,文章還對它們進行了比較,基于導(dǎo)頻符號同步設(shè)計的同步精度比較高,但是耗費芯片的資源多,另一個缺點是沒有頻偏估計,因此運用受到一定限制?;?PN 序列幀的同步設(shè)計使用了最少的芯片資源,但要提取 PN 序列中的信號數(shù)據(jù)有一定困難。基于循環(huán)前綴的同步設(shè)計占用了芯片 I/O 腳稍顯多。這幾種同步算法各有優(yōu)缺點,但可以根據(jù)不同的信道環(huán)境選用它們。
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)據(jù) 同步的 仿真實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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擴頻通信系統(tǒng)與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比,具有很強的抗窄帶干擾,抗多徑干擾,抗人為干擾的能力,并具有信息隱蔽、多址保密通信等優(yōu)點。在近年來得到了迅速的發(fā)展。本論文主要討論和實現(xiàn)了基于FPGA的直接序列擴頻信號的解擴解調(diào)處理。論文對該直擴通信系統(tǒng)和FPGA設(shè)計方法進行了相關(guān)研究,最后用Altera公司的最新的FPGA開發(fā)平臺Quarus Ⅱ5.0實現(xiàn)了相關(guān)設(shè)計。 整個系統(tǒng)分為兩個部分,發(fā)送部分和接收部分。發(fā)送部分主要有串并轉(zhuǎn)換、差分卷積編碼、PN碼擴頻、QPSK調(diào)制、成型濾波等模塊。接收部分主要有前端抗干擾、數(shù)字下變頻、解擴解調(diào)等模塊。 論文首先介紹了擴頻通信系統(tǒng)的特點以及相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并介紹了本論文的研究思路和內(nèi)容。 然后,論文分析了幾種常用的窄帶干擾抑制、載波同步及PN碼同步算法,結(jié)合實際需要,設(shè)計了一種零中頻DSSS解調(diào)解擴方案。給出了抗窄帶干擾、PN碼捕獲及跟蹤以及載波同步的算法分析,采用了基于數(shù)字外差調(diào)制的自適應(yīng)陷波器來進行前端窄帶干擾抑制處理,用基于自適應(yīng)門限技術(shù)的滑動相關(guān)捕獲和分時復(fù)用單相關(guān)器跟蹤來改善PN碼同步的性能,用基于硬判決的COSTAS(科斯塔斯)環(huán)來減少載波提取的算法復(fù)雜度,用改進型CORDIC算法實現(xiàn)NCO來方便的進行擴展。 接著,論文給出了系統(tǒng)總體設(shè)計和發(fā)送及接受子系統(tǒng)的各個功能模塊的實現(xiàn)分析以及在Quartus Ⅱ5.0上的實現(xiàn)細(xì)節(jié),給出了仿真結(jié)果。 然后論文介紹了整個系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和它在真實系統(tǒng)中連機調(diào)試所得到的測試結(jié)果,結(jié)果表明該系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定,靈活性好,生產(chǎn)調(diào)試容易,體積小,便于升級等特點并且達(dá)到課題各項指標(biāo)的要求。 最后是對論文工作的一些總結(jié)和對今后工作的展望。
標(biāo)簽: FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-07-04
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LED主要參數(shù)與特性 LED是利用化合物材料制成PN結(jié)的光電器件。它具備PN結(jié)結(jié)型器件的電學(xué)特性:I-V特性、C-V特性和光學(xué)特性:光譜響應(yīng)特性、發(fā)光光強指向特性、時間特性以及熱學(xué)特性。本文將為你詳細(xì)介紹。
上傳時間: 2013-04-24
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文章介紹了系統(tǒng)的硬件電路原理與具體實現(xiàn)方法,其中主要包括載波恢\r\n復(fù)電路,PN 碼捕獲電路和跟蹤電路,并針對Xilinx 公司FPGA 的特點,對各電\r\n路的實現(xiàn)進行優(yōu)化設(shè)計,在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度的前提下,減少硬件資源\r\n消耗,提高硬件利用率。設(shè)計利用Verilog 硬件描述語言完成,通過后仿真驗證\r\n電路正確性,并給出綜合結(jié)果。
上傳時間: 2013-08-09
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