DVB-S(Digital Video Broadcasting bv Satellite)調制器是符合DVB-S協議的數字電視前端設備之一,也滿足我國數字電視衛星廣播標準,該設備可以廣泛應用于數字電視衛星業務和相關數字電視業務。本文主要闡述了基于FPGA實現DVB-S調制器的信道編碼和調制,按功能對DVB-S信道編碼過程進行模塊分解、模塊接口定義,針對每個模塊進行工作原理分析、算法分析、HDL描述、時序仿真及FPGA實現;DVB-S調制器的核心是信道編碼和調制部分,利用FPGA在數字信號處理方面的優勢,本文重點對其中的幾個關鍵模塊,包括RS編碼、卷積交織器和卷積穿孔編碼等的實現算法進行了比較詳細的分析,并通過HDL描述和時序仿真來驗證算法正確性;對FPGA各模塊的資源進行了估計、利用Altera公司的Cyclone器件的內部鎖相環實現ASI信號的接收;最后對整機進行了測試,測試結果表明,本文設計的DVB-S調制器技術指標滿足設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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圖像處理技術是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一。目前,數字圖像處理技術被廣泛應用于航空航體、通信、醫學及工業生產領域中。圖像處理系統的硬件實現一般來講有三種方式:專用的圖像處理器件主要有專用集成芯片(Application SpecificIntegrated Circuit)、數字信號處理器(Digital Signal Process)和現場可編程門陣列(FieldProgrammable GateArray)以及相關電路組成。它們可以實時高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預處理的數據量很大,要求處理速度快,但運算結果相對比較簡單。相對于其他兩種系統,基于FPGA的圖像處理系統非常合適用于圖像的預處理。 本文設計了一種基于FPGA的圖像處理系統。它的主要功能有:對攝像頭送來的視頻數據進行采集,并把它數字化;實現中值濾波和邊緣檢測這兩種圖像增強算法;將數字視頻信號轉換為模擬信號。 圖像處理系統由主處理器單元、圖像編碼單元和圖像解碼單元三部分組成。FPGA作為整個系統的核心器件,不僅要模擬出12C總線協議,完成視頻解碼芯片和編碼芯片的初始化;還要對視頻流同步信號提取,實現圖像采集控制,并將圖像信號存儲在SRAM中;圖像增強算法也是在FPGA中實現。采用PHILIPS公司的專用視頻解碼芯片SAA7111A將模擬視頻轉化數字視頻;視頻編碼芯片SAA7121完成數字視頻到模擬視頻的轉化。
上傳時間: 2013-07-19
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軟件無線電(SDR,Software Defined Radio)由于具備傳統無線電技術無可比擬的優越性,已成為業界公認的現代無線電通信技術的發展方向。理想的軟件無線電系統強調體系結構的開放性和可編程性,減少靈活性著的硬件電路,把數字化處理(ADC和DAC)盡可能靠近天線,通過軟件的更新改變硬件的配置、結構和功能。目前,直接對射頻(RF)進行采樣的技術尚未實現普及的產品化,而用數字變頻器在中頻進行數字化是普遍采用的方法,其主要思想是,數字混頻器用離散化的單頻本振信號與輸入采樣信號在乘法器中相乘,再經插值或抽取濾波,其結果是,輸入信號頻譜搬移到所需頻帶,數據速率也相應改變,以供后續模塊做進一步處理。數字變頻器在發射設備和接收設備中分別稱為數字上變頻器(DUC,Digital Upper Converter)和數字下變頻器(DDC,Digital Down Converter),它們是軟件無線電通信設備的關鍵部什。大規??删幊踢壿嬈骷膽脼楝F代通信系統的設計帶來極大的靈活性。基于FPGA的數字變頻器設計是深受廣大設計人員歡迎的設計手段。本文的重點研究是數字下變頻器(DDC),然而將它與數字上變頻器(DUC)完全割裂后進行研究顯然是不妥的,因此,本文對數字上變頻器也作適當介紹。 第一章簡要闡述了軟件無線電及數字下變頻的基本概念,介紹了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介紹了數控振蕩器(NCO),介紹了兩種實現方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的實現。對CORDIc算法作了重點介紹,給出了傳統算法和改進算法,并對基于傳統CORDIC算法的NCO的FPGA實現進行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術,重點介紹了軟件無線電中廣泛采用的級聯積分梳狀濾波器 (cascaded integratot comb, CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)補償法,對前者進行了基于Matlab的理論仿真和FPGA實現的EDA仿真,后者只進行了基于Matlab的理論仿真。 第四章介紹了分布式算法和軟件無線電中廣泛采用的半帶(half-band,HB)濾波器,對基于分布式算法的半帶濾波器的FPGA實現進行了EDA仿真,最后簡要介紹了FIR的多相結構。 第五章對數字下變頻器系統進行了噪聲綜合分析,給出了一個噪聲模型。 第六章介紹了數字下變頻器在短波電臺中頻數字化應用中的一個實例,給出了測試結果,重點介紹了下變頻器的:FPGA實現,其對應的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中,希望對從事該領域設計的技術人員具有一定參考價值。
上傳時間: 2013-06-09
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視頻圖像處理的應用越來越廣泛,各種處理算法也日趨成熟,相關的硬件技術不斷地推陳出新。視頻圖像處理系統的硬件實現一般來說有三種方式:數字信號處理器(Digital Signal Processor)、專用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)和現場可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關電路組成。最近幾年,隨著電子設計自動化(Electronic Design Automation)技術的迅速發展,使得基于FPGA的可編程片上系統(System On a Programmable Chip)逐漸成為嵌入式系統。應用的一種趨勢。特別地,在視頻圖像處理系統設計中,數據量大,要求處理速度快,靈活性高,FPGA有其獨特的優勢。鑒于此,本文對基于FPGA和SOPC技術的視頻圖像處理系統進行了研究。 本文介紹了Xilinx公司FPGA的結構和功能特點,以及可編程片上系統的開發工具和片內系統設計流程。根據視頻信號的相關知識,編寫了視頻圖像處理IP核,構建了視頻圖像處理系統。整個系統以FPGA為核心器件,內嵌PowerPC405處理器模塊,通過ⅡC總線完成視頻解碼芯片的初始化,總體上實現了對視頻圖像信號的采集、處理、存儲和顯示。 本文最后對系統進行了調試。經過實驗驗證,系統能正確和可靠地工作。整個系統的邏輯資源消耗占FPGA的百分之十幾,剩余的資源可以做許多硬件算法或其它方面的應用。
上傳時間: 2013-05-24
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隨著多媒體技術的發展,數字圖像處理已經成為眾多應用系統的核心和基礎。它的發展主要依賴于兩個性質不同、自成體系但又緊密相關的研究領域:圖像處理算法及其相應的電路實現。圖像處理系統的硬件實現—般有三種方式:專用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數字信號處理器(Digital Signal Process)和現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關電路組成。它們可以實時高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預處理的數據量很大,要求處理速度快,但運算結果相對比較簡單。相對于其他兩種方式,基于FPGA的圖像處理方式的系統更適合于圖像的預處理。本文設計了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統。首先,闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理,重點討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法,并給出了該算法相應的Matlab 仿真;然后,為了改進鄰域閾值去噪算法中對每個分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點,本文提出了基于最小二乘支持向量機(LS-SVM)分類的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無偏估計 (SURE)為準則同時結合小波系數尺度間關系的鄰域閾值去噪算法。經Matlab實驗表明,相比于其他幾種經典算法,本文提出的兩種改進算法在濾除噪聲的同時能更好地保護圖像細節,并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎上本文將提出的改進小波鄰域閾值去噪算法進行了相應的簡化,以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實現;最后,給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統的總體結構和FPGA內部各功能模塊的具體實現方案,包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲器控制模塊、去噪計算模塊和系統核心控制模塊,并對各個系統模塊和整體進行了仿真驗證,結果表明本文設計的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統能滿足實際的圖像處理要求,具有一定的理論和實際應用價值。關鍵詞:圖像處理系統,FPGA,圖像去噪算法,小波變換
上傳時間: 2013-05-16
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數字電視按傳輸方式分為地面、衛星和有線三種。其中,DVB-S和DVB-C這兩個全球化的衛星和有線傳輸方式標準,目前已作為世界統一標準被大多數國家所接受。而對于地面數字電視廣播標準,經國際電訊聯盟(ITU)批準的共有三個,包括歐盟的DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,數字視頻地面廣播)標準、美國的ATSC(Advanced Television System Committee,先進電視制式委員會)標準和日本的ISDB-T(Terrestrial Integrated Services DigitalBroadcasting,綜合業務數字廣播)標準。綜合比較起來,歐洲的DVB-T標準在技術及應用實踐上都更加成熟。 本論文首先介紹了DVB-T系統的主要結構,針對DVB-T標準中各模塊的實現進行了闡述,并根據發射機端各個模塊討論了接收機端相關模塊的算法設計。 隨后,論文給出了基于Microsoft Visual Studio 2005平臺實現的數字電視基帶信號產生與接收的軟件仿真系統的總體設計流程,重點討論了內編解碼器和內交織/解交織器的算法與實現,并在實現的多參數可選的數字電視基帶信號產生與接收軟件仿真平臺上,重點分析了內編/解碼模塊在接收端Viterbi譯碼算法中采用硬判決、簡化軟判決以及不同調制方式時對DVB-T系統整體性能的影響。 最后,論文討論了內碼譯碼算法的實現改進,使得Viterbi譯碼更適合在FPGA上實現,同時針對邏輯設計進行優化以便節省硬件資源。論文重點討論了對幸存路徑信息存儲譯碼模塊的改進,比較了此模塊三種不同的實現方式帶來的硬件速率和資源的優劣,通過利用4塊RAM對幸存路徑信息的交互讀寫,完成了對傳統回溯算法的改進,實現了加窗回溯的譯碼輸出,同時實現了回溯長度可配置以實現系統不同的性能要求。
上傳時間: 2013-08-02
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數字下變頻(DDC:Digital Down Convert)是將中頻信號數字下變頻至零中頻且使信號速率下降至適合通用DSP器件處理速率的技術。實現這種功能的數字下變頻器是軟件無線電的核心部分。采用專用DDC芯片完成數字下變頻,雖然具...
上傳時間: 2013-07-11
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FEATURES Unique 1-Wire interface requires only one port pin for communication Multidrop capability simplifies distributed temperature sensing applications Requires no external components Can be powered from data line. Power supply range is 3.0V to 5.5V Zero standby power required Measures temperatures from -55°C to +125°C. Fahrenheit equivalent is -67°F to +257°F ±0.5°C accuracy from -10°C to +85°C Thermometer resolution is programmable from 9 to 12 bits Converts 12-bit temperature to digital word in 750 ms (max.) User-definable, nonvolatile temperature alarm settings Alarm search command identifies and addresses devices whose temperature is outside of programmed limits (temperature alarm condition) Applications include thermostatic controls, industrial systems, consumer products, thermometers, or any thermally sensitive system
上傳時間: 2013-08-04
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高精度的信號源是各種測試和實驗過程中不可缺少的工具,在通信、雷達、測量、控制、教學等領域應用十分廣泛。傳統的頻率合成方法設計的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能滿足電子技術的發展要求,直接數字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技術可以提供高性能、高頻高精度的信號源,方便地獲得分辨率高且相位連續的信號,基于FPGA的DDS技術提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。 本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進行理論分析,總結出雜散分布規律。同時以DDS的頻譜分析為基礎,給出了幾種改善雜散的方法。本文結合相關文獻資料采用傅立葉變換的方法對相位截斷時DDS雜散信號的頻譜特性進行了研究,得到了雜散分布的規律性結論,并應用在程序設計程中;DDS技術的實現依賴于高速、高性能的數字器件,本文將FPGA器件和DDS技術相結合,確定了FPGA器件的整體設計方案,詳細說明了各個模塊的功能和設計方法,并對其關鍵部分進行了優化設計,從而實現了波形發生器數字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設計方法,十分方便調試。為了得到滿足設計要求的模擬波形,本文還設計了幅度調節、D/A轉換和低通濾波等外圍硬件電路。 實驗結果表明,本文設計的基于DDS技術的多波形信號源基本能夠滿足普通學生實驗室的要求。
上傳時間: 2013-06-11
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·Multicarrier Communications: Lie-Liang Yang Wiley | ISBN: 0470722002 | 2009-03-03 ,696 pages Benefiting from both time-domain and frequency-domain signal processing techniques, multi
標簽: nbsp Communications Multicarrier Wiley
上傳時間: 2013-04-24
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