當(dāng)今,移動通信正處于向第四代通信系統(tǒng)發(fā)展的階段,OFDM技術(shù)作為第四代數(shù)字移動通信(4G)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,被包括LTE在內(nèi)的眾多準(zhǔn)4G協(xié)議所采用。IDFT/DFT作為OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能模塊,其精度對基帶解調(diào)性能產(chǎn)生著重大的影響,尤其對LTE上行所采用的SC_FDMA更是如此。為了使定點(diǎn)化IDFT/DFT達(dá)到較好的性能,本文采用數(shù)字自動增益控制(DAGC)技術(shù),以解決過大輸入信號動態(tài)范圍所造成的IDFT/DFT輸出信噪比(SNR)惡化問題。 首先,本文簡單介紹了較為成熟的AAGC(模擬AGC)技術(shù),并重點(diǎn)關(guān)注近年來為了改善其性能而興起的數(shù)字化AGC技術(shù),它們主要用于壓縮ADC輸入動態(tài)范圍以防止其飽和。針對基帶處理中具有累加特性的定點(diǎn)化IDFT/DFT技術(shù),進(jìn)一步分析了AAGC技術(shù)和基帶DAGC在實(shí)施對象,實(shí)現(xiàn)方法等上的異同點(diǎn),指出了基帶DAGC的必要性。 其次,根據(jù)LTE協(xié)議,搭建了從調(diào)制到解調(diào)的基帶PUSCH處理鏈路,并針對基于DFT的信道估計(jì)方法的缺點(diǎn),使用簡單的兩點(diǎn)替換實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化,通過高斯信道下的MATLAB仿真,證明其可以達(dá)到理想效果。仿真結(jié)果還表明,在不考慮同步問題的高斯信道下,本文所搭建的基帶處理鏈路,采用64QAM進(jìn)行調(diào)制,也能達(dá)到在SNR高于17dB時(shí),硬判譯碼結(jié)果為極低誤碼率(BER)的效果。 再次,在所搭建鏈路的基礎(chǔ)上,通過理論分析和MATLAB仿真,證明了包括時(shí)域和頻域DAGC在內(nèi)的基帶DAGC具有穩(wěn)定接收鏈路解調(diào)性能的作用。同時(shí),通過對幾種DAGC算法的比較后,得到的一套適用于實(shí)現(xiàn)的基帶DAGC算法,可以使IDFT/DFT的輸出SNR處于最佳范圍,從而滿足LTE系統(tǒng)基帶解調(diào)的要求。針對時(shí)域和頻域DAGC的差異,分別選定移位和加法,以及查表的方式進(jìn)行基帶DAGC算法的實(shí)現(xiàn)。 最后,本文對選定的基帶DAGC算法進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì),仿真、綜合和上板結(jié)果說明,時(shí)域和頻域DAGC實(shí)現(xiàn)方法占用資源較少,容易進(jìn)行集成,能夠達(dá)到的最高工作頻率較高,完全滿足基帶處理的速率要求,可以流水處理每一個(gè)IQ數(shù)據(jù),使之滿足基帶解調(diào)性能。
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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SATA接口是新一代的硬盤串行接口標(biāo)準(zhǔn),和以往的并行硬盤接口比較它具有支持熱插拔、傳輸速率快、執(zhí)行效率高的明顯優(yōu)勢。SATA2.0是SATA的第二代標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)定在數(shù)據(jù)線上使用LVDS NRZ串行數(shù)據(jù)流傳輸數(shù)據(jù),速率可達(dá)3Gb/s。另外,SATA2.0還具有支持NCQ(本地命令隊(duì)列)、端口復(fù)用器、交錯(cuò)啟動等一系列技術(shù)特征。正是由于以上的種種技術(shù)優(yōu)點(diǎn),SATA硬盤業(yè)已被廣泛的使用于各種企業(yè)級和個(gè)人用戶。 硬盤作為主要的信息載體之一,其信息安全問題尤其引起人們的關(guān)注。由于在加密時(shí)需要實(shí)時(shí)處理大量的數(shù)據(jù),所以對硬盤數(shù)據(jù)的加密主要使用帶有密鑰的硬件加密的方式。因此將硬盤加密和SATA接口結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究,完成基于SATA2.0接口的加解密芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要的使用價(jià)值和研究價(jià)值。 本論文首先介紹了SATA2.0的總線協(xié)議,其協(xié)議體系結(jié)構(gòu)包括物理層、鏈路層、傳輸層和命令層,并對系統(tǒng)設(shè)計(jì)中各個(gè)層次中涉及的關(guān)鍵問題進(jìn)行了闡述。其次,本論文對ATA協(xié)議和命令進(jìn)行了詳細(xì)的解釋和分析,并針對設(shè)計(jì)中涉及的命令和對其做出的修改進(jìn)行了說明。接著,本論文對SATA2.0加解密控制芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了講解,包括硬件平臺搭建和器件選型、模塊和功能劃分、系統(tǒng)工作原理等,剖析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題并給出解決問題的方法。然后,對系統(tǒng)數(shù)據(jù)通路的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳盡的闡述,并給出各個(gè)模塊的驗(yàn)證結(jié)果。最后,本文簡要的介紹了驗(yàn)證平臺搭建和測試環(huán)境、測試方法等問題,并分析測試結(jié)果。 本SATA2.0硬盤加解密接口電路在Xilinx公司的Virtex5 XC5VLX50T FPGA上進(jìn)行測試,目前工作正常,性能良好,已經(jīng)達(dá)到項(xiàng)目性能指標(biāo)要求。本論文在SATA加解密控制芯片設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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并行總線PATA從設(shè)計(jì)至今已快20年歷史,如今它的缺陷已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高,已被串行ATA(Serial ATA)即SATA總線所取代。SATA作為新一代磁盤接口總線,采用點(diǎn)對點(diǎn)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,內(nèi)置數(shù)據(jù)/命令校驗(yàn)單元,支持熱插拔,具有150MB/s(SATA1.0)或300MB/s(SATA2.0)的傳輸速度。目前SATA已在存儲領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但國內(nèi)尚無獨(dú)立研發(fā)的面向FPGA的SATAIP CORE,在這樣的條件下設(shè)計(jì)面向FPGA應(yīng)用的SATA IP CORE具有重要的意義。 本論文對協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的分析,建立了SATA IP CORE的層次結(jié)構(gòu),將設(shè)備端SATA IP CORE劃分成應(yīng)用層、傳輸層、鏈路層和物理層;介紹了實(shí)現(xiàn)該IPCORE所選擇的開發(fā)工具、開發(fā)語言和所選用的芯片;在此基礎(chǔ)上著重闡述協(xié)議IP CORE的設(shè)計(jì),并對各個(gè)部分的設(shè)計(jì)予以分別闡述,并編碼實(shí)現(xiàn);最后進(jìn)行綜合和測試。 采用FPGA集成硬核RocketIo MGT(RocketIo Multi-Gigabit Transceiver)實(shí)現(xiàn)了1.5Gbps的串行傳輸鏈路;設(shè)計(jì)滿足協(xié)議需求、適合FPGA設(shè)計(jì)的并行結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了多狀態(tài)機(jī)的協(xié)同工作:在高速設(shè)計(jì)中,使用了流水線方法進(jìn)行并行設(shè)計(jì),以提高速度,考慮到系統(tǒng)不同部分復(fù)雜度的不同,設(shè)計(jì)采用部分流水線結(jié)構(gòu);采用在線邏輯分析儀Chipscope pro與SATA總線分析儀進(jìn)行片上調(diào)試與測試,使得調(diào)試工作方便快捷、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;嚴(yán)格按照SATA1.0a協(xié)議實(shí)現(xiàn)了SATA設(shè)備端IP CORE的設(shè)計(jì)。 最終測試數(shù)據(jù)表明,本論文設(shè)計(jì)的基于FPGA的SATA IP CORE滿足協(xié)議需求。設(shè)計(jì)中的SATA IP CORE具有使用方便、集成度高、成本低等優(yōu)點(diǎn),在固態(tài)電子硬盤SSD(Solid-State Disk)開發(fā)中應(yīng)用本設(shè)計(jì),將使開發(fā)變得方便快捷,更能夠適應(yīng)市場需求。
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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同步是移動通信領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù),是保障通信初始和進(jìn)行的必要過程,對系統(tǒng)的性能影響重大。縱觀移動通信系統(tǒng)的發(fā)展史,同步技術(shù)自始至終都是人們研究的熱點(diǎn)。 @@ WCDMA作為第三代移動通信無線接口標(biāo)準(zhǔn)之一,已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到了商用。小區(qū)搜索是WCDMA的重要物理層過程,是實(shí)現(xiàn)下行移動臺和基站間同步的重要手段。 @@ 作為ASIC領(lǐng)域的一種半定制電路,現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)既解決了全定制電路不能修改的不足,又解決了原有可編程器件容量有限的問題。FPGA以其強(qiáng)大的現(xiàn)場可編程能力和開發(fā)速度優(yōu)勢,逐漸成為ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之一。 @@ 因此,研究WCDMA同步算法及其在FPGA中的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證是具有理論和現(xiàn)實(shí)意義的。本文首先介紹了WCDMA物理層基礎(chǔ),接著詳細(xì)討論了WCDMA主同步、輔同步和導(dǎo)頻同步的原理,介紹了前兩步同步的改進(jìn)型算法和證明,并和傳統(tǒng)相關(guān)算法在資源和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面進(jìn)行了比較,給出了下行同步的浮點(diǎn)仿真結(jié)果和分析。之后,深入討論了下行同步的FPGA (V4-SX-35)實(shí)現(xiàn)方案、運(yùn)算流程和模塊間的接口設(shè)計(jì)。最后,介紹了下行同步的FPGA驗(yàn)證方法。 @@ 本文較為深入的討論了WCDMA下行同步的算法和FPGA實(shí)現(xiàn)方案,給出了理論分析和仿真、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并在低復(fù)雜度和資源開銷條件下,完成了FPGA的硬件設(shè)計(jì)和片上測試,達(dá)到了系統(tǒng)的性能指標(biāo)。 @@關(guān)鍵詞:WCDMA;同步;小區(qū)搜索;FPGA
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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低密度校驗(yàn)碼(LDPC)是一種能逼近Shannon容量限的漸進(jìn)好碼,其長碼性能甚至超過了Turbo碼。低密度校驗(yàn)碼以其迭代譯碼復(fù)雜度低,沒有錯(cuò)誤平層,碼率和碼長可靈活改變的優(yōu)點(diǎn)成為Turbo碼強(qiáng)有力的競爭對手。目前,LDPC碼已廣泛應(yīng)用于深空通信、光纖通信、衛(wèi)星數(shù)字視頻和音頻廣播等領(lǐng)域,因此LDPC碼編譯碼器的硬件實(shí)現(xiàn)已成為糾錯(cuò)編碼領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 本文在分析LDPC碼的基本編碼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,首先研究了LDPC碼的隨機(jī)構(gòu)造方法,并給出了有效的PEG算法實(shí)現(xiàn)方法,重點(diǎn)分析了用環(huán)消除(cycle elimination)算法實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的構(gòu)造。然后對LDPC碼的幾種不同譯碼算法進(jìn)行分析比較,討論了一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼算法-TDMP算法,并對易于硬件實(shí)現(xiàn)的TDMP算法進(jìn)行了性能仿真,仿真結(jié)果表明TDMP算法作為硬件實(shí)現(xiàn)的譯碼算法具有優(yōu)異的性能優(yōu)勢。最后針對Altera公司的StratixEPIS25 FPGA芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)基于TDMP算法的(4096,2048)非規(guī)則LDPC碼譯碼器,內(nèi)部用了4個(gè)單校驗(yàn)碼譯碼器并行譯1幀數(shù)據(jù),3幀同時(shí)譯碼,作者詳細(xì)介紹了該譯碼器芯片的設(shè)計(jì)過程和內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作流程。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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對弓網(wǎng)故障的檢測是當(dāng)今列車檢測的一項(xiàng)重要任務(wù)。原始故障視頻圖像具有極大的數(shù)據(jù)量,使實(shí)時(shí)存儲和傳輸故障視頻圖像極其困難。由于視頻的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大,需要采用先進(jìn)的視頻編解碼協(xié)議進(jìn)行處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 @@ H.264/AVC(Advanced Video Coding)作為MPEG-4的第10部分,因其具有超高的壓縮效率、極好的網(wǎng)絡(luò)親和性,而被廣泛研究與應(yīng)用。H.264/AVC采用了先進(jìn)的算法,主要有整數(shù)變換、1/4像素精度插值、多模式幀間預(yù)測、抗塊效應(yīng)濾波器和熵編碼等。 @@ 本文使用硬件描述語言Verilog,以紅色颶風(fēng) II開發(fā)板作為硬件平臺,在開發(fā)工具QUARTUSII 6.0和MODELSIM_SE 6.1B環(huán)境中完成軟核的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證。以Altera公司的CycloneII FPGA(Field Programmable Gate Array)EP2C35F484C8作為核心芯片,實(shí)現(xiàn)視頻圖像采集、存儲、顯示以及實(shí)現(xiàn)H.264/AVC部分算法的基本系統(tǒng)。 @@ FPGA以其設(shè)計(jì)靈活、高速、具有豐富的布線資源等特性,逐漸成為許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選,尤其是與Verilog和VHDL等語言的結(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。 @@ 本文首先分析了FPGA的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)流程、verilog語言等,然后對靜態(tài)圖像及視頻圖像的編解碼進(jìn)行詳細(xì)的分析,比如H.264/AVC中的變換、量化、熵編碼等:并以JM10.2為平臺,運(yùn)用H.264/AVC算法對視頻序列進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),對不同分辨率、量化步長、視頻序列進(jìn)行編解碼以及對結(jié)果進(jìn)行分析。接著以紅色颶風(fēng)II開發(fā)板為平臺,進(jìn)行視頻圖像的采集存儲、顯示分析,其中詳細(xì)分析了SAA7113的配置、CCD信號的A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線、視頻的數(shù)字化ITU-R BT.601標(biāo)準(zhǔn)介紹及視頻同步信號的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲、VGA顯示控制設(shè)計(jì);最后運(yùn)用verilog語言實(shí)現(xiàn)H.264/AVC部分算法,并進(jìn)行功能仿真,得到預(yù)計(jì)的效果。 @@ 本文實(shí)現(xiàn)了整個(gè)視頻信號的采集存儲、顯示流程,詳細(xì)研究了H.264/AVC算法,并運(yùn)用硬件語言實(shí)現(xiàn)了部分算法,對視頻編解碼芯片的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 @@關(guān)鍵詞:FPGA;H.264/AVC;視頻;verilog;編解碼
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Linux系統(tǒng)分析與高級編程技術(shù) 一共31章節(jié)
標(biāo)簽: Linux zip 系統(tǒng)分析 高級編程
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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基于FPGA芯片的功能仿真平臺構(gòu)建及靜態(tài)時(shí)序分析
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《信號完整性分析》經(jīng)典的書籍。值得收藏。外文翻譯版。
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手機(jī)射頻電路原理分析, 隨著電路集成技術(shù)日新月異的發(fā)展,射頻電路也趨向于集成化、模塊化,這對于小型化移動終端的開發(fā)、應(yīng)用是特別有利的。
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