軟件無線電(Software Defined radio)是無線通信系統(tǒng)收發(fā)信機的發(fā)展方向,它使得通信系統(tǒng)的設(shè)計者可以將主要精力集中到收發(fā)機的數(shù)字處理上,而不必過多關(guān)注電路實現(xiàn)。在進行數(shù)字處理時,常用的方案包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)。FPGA以其相對較低的功耗和相對較低廉的成本,成為許多通信系統(tǒng)的首先方案。正是在這樣的前提下,本課題結(jié)合軟件無線電技術(shù),研究并實現(xiàn)基于FPGA的數(shù)字收發(fā)信機。 @@ 本論文主要研究了發(fā)射機和接收機的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的硬件實現(xiàn)問題。首先,從理論上對發(fā)射機和接收機結(jié)構(gòu)進行研究,找到收發(fā)信機設(shè)計中關(guān)鍵問題。其次,在理論上有深刻認(rèn)識的基礎(chǔ)上,以FPGA為手段,將反饋控制算法、反饋補償算法和前饋補償算法落實到硬件電路上。同步一直是數(shù)字通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題,它也是本文的研究重點。本文在研究了已有各種同步方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種新的同步方法和相應(yīng)的接收機結(jié)構(gòu),并以硬件電路將其實現(xiàn)。最后,針對所設(shè)計的硬件系統(tǒng),本文還進行了充分的硬件系統(tǒng)測試。硬件測試的各項數(shù)據(jù)結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計方案是可行的,基本實現(xiàn)了數(shù)字中頻收發(fā)機系統(tǒng)的設(shè)計要求。 @@ 本文中發(fā)射機系統(tǒng)是以Altera公司EP2C70F672C6為硬件平臺,接收機系統(tǒng)以Altera公司EP2S180F1020C3為硬件平臺。收發(fā)系統(tǒng)均是在Ouartus Ⅱ 8.0環(huán)境下,通過編寫Verilog HDL代碼和調(diào)用Altera IP core加以實現(xiàn)。在將設(shè)計方案落實到硬件電路實現(xiàn)之前,各種算法均使用MATLAB進行原理仿真,并在MATLAB仿真得到正確結(jié)果的基礎(chǔ)上,使用Quartus Ⅱ 8.0中的功能仿真工具和時序仿真工具進行了前仿真和后仿真。所有仿真結(jié)果無誤后,可下載至硬件平臺進行調(diào)試,通過Quartus Ⅱ 8.0中集成的SignalTap邏輯分析儀,可以實時觀察電路中各點信號的變化情況,并結(jié)合示波器和頻譜儀,得到硬件測試結(jié)果。 @@關(guān)鍵詞:SDR;數(shù)字收發(fā)機;FPGA;載波同步;符號同步
標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字中頻 收發(fā)信機
上傳時間: 2013-04-24
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隨著人們對于高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的急切需求以及新的無線通信技術(shù)的發(fā)展,頻譜資源匱乏問題日益嚴(yán)重。無線頻譜的緊缺已經(jīng)成為限制無線通信與服務(wù)應(yīng)用持續(xù)發(fā)展的瓶頸。認(rèn)知無線電技術(shù)(Cognitive radio)改變了傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式,它以頻譜利用的高效性為目標(biāo),允許非授權(quán)用戶擇機利用授權(quán)用戶的頻譜空洞傳輸數(shù)據(jù),以此來解決無線頻譜資源短缺的問題。它是具有自主尋找和使用空閑頻譜資源能力的智能無線電技術(shù)。本文的目標(biāo)是在基于FPGA+DSP的系統(tǒng)硬件平臺上,以軟件編程的方式實現(xiàn)認(rèn)知無線電數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?軟件無線電是實現(xiàn)認(rèn)知無線電的理想平臺。本文首先闡述了軟件無線電的基本工作原理及關(guān)鍵技術(shù)途徑,對多速率信號處理中的內(nèi)插和抽取、帶通采樣、數(shù)字下變頻、濾波等技術(shù)進行了分析與探討,為設(shè)計多速率調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)。然后針對軟件無線電的要求給出了基于FPFA+DSP的系統(tǒng)設(shè)計硬件框圖,并對其中的部分硬件(FPGA、AD9857、AD9235)做了簡要的描述并給出其初始化過程。在理解基本概念和原理的基礎(chǔ)上,詳細(xì)論述了在系統(tǒng)硬件設(shè)計平臺上實現(xiàn)的π/4-DQPSK、8PSK、16QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)。本文給出了調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)方案中的各個功能模塊(差分編、解碼,加同步頭、內(nèi)插和成形濾波,下變頻,系統(tǒng)同步等)具體的設(shè)計方案和通過硬件編程實現(xiàn)了板級的仿真和最后的硬件實現(xiàn),并對其中得到的數(shù)據(jù)進行分析,進一步驗證方案的可行性。最后介紹了通信板同頻譜感知板協(xié)同工作原理,依據(jù)頻譜感知板獲取的各個信道狀況自適應(yīng)的選擇π/4-DQPSK、8PSK、16QAM調(diào)制解調(diào)方式并在FPGA上實現(xiàn)了其中部分功能。
標(biāo)簽: FPGA 多速率 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-05-30
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軟件無線電(Software radio)具有高度靈活性、開放性,很容易實現(xiàn)與現(xiàn)有和未來多種電臺的兼容,能最大限度的滿足了互聯(lián)互通的要求。而基于多相濾波器組的信道化軟件無線電接收技術(shù)以其固有的全概率接收、降采樣速率以及其大幅提高運算速率的能力越來越受到重視。本文主要研究了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的軟件無線電信道化中頻接收技術(shù)設(shè)計與實現(xiàn)。 首先介紹了軟件無線電的基本概念以及其發(fā)展?fàn)顩r,深入討論了軟件無線電的基本理論,主要介紹了設(shè)計中所用到的帶通采樣技術(shù)、信號的抽取技術(shù)與多相濾波技術(shù)。 然后簡要介紹了信道化中頻接收機的射頻(radio Frequency,RF)前端接收技術(shù),設(shè)置寬中頻超外差接收機射頻前端的設(shè)計指標(biāo),給出了改進的實信號濾波器組低通型實現(xiàn)結(jié)構(gòu),并依此推導(dǎo)和建立了實信號多相濾波器組信道化中頻接收機的數(shù)學(xué)模型。 最后基于EP1S80開發(fā)平臺實現(xiàn)了實信號多相濾波器組信道化的中頻接收機。給出了多相濾波器、抽取運算、FFT運算、信道劃分以及復(fù)乘運算的設(shè)計方案。仿真結(jié)果表明,該接收機能夠?qū)崿F(xiàn)對中頻信號的正確接收,驗證了系統(tǒng)設(shè)計的可行性。
上傳時間: 2013-05-24
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軟件無線電(SDR,Software Defined radio)由于具備傳統(tǒng)無線電技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性,已成為業(yè)界公認(rèn)的現(xiàn)代無線電通信技術(shù)的發(fā)展方向。理想的軟件無線電系統(tǒng)強調(diào)體系結(jié)構(gòu)的開放性和可編程性,減少靈活性著的硬件電路,把數(shù)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(jié)構(gòu)和功能。目前,直接對射頻(RF)進行采樣的技術(shù)尚未實現(xiàn)普及的產(chǎn)品化,而用數(shù)字變頻器在中頻進行數(shù)字化是普遍采用的方法,其主要思想是,數(shù)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(jīng)插值或抽取濾波,其結(jié)果是,輸入信號頻譜搬移到所需頻帶,數(shù)據(jù)速率也相應(yīng)改變,以供后續(xù)模塊做進一步處理。數(shù)字變頻器在發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備中分別稱為數(shù)字上變頻器(DUC,Digital Upper Converter)和數(shù)字下變頻器(DDC,Digital Down Converter),它們是軟件無線電通信設(shè)備的關(guān)鍵部什。大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計帶來極大的靈活性。基于FPGA的數(shù)字變頻器設(shè)計是深受廣大設(shè)計人員歡迎的設(shè)計手段。本文的重點研究是數(shù)字下變頻器(DDC),然而將它與數(shù)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(shù)字上變頻器也作適當(dāng)介紹。 第一章簡要闡述了軟件無線電及數(shù)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(shù)控振蕩器(NCO),介紹了兩種實現(xiàn)方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的實現(xiàn)。對CORDIc算法作了重點介紹,給出了傳統(tǒng)算法和改進算法,并對基于傳統(tǒng)CORDIC算法的NCO的FPGA實現(xiàn)進行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術(shù),重點介紹了軟件無線電中廣泛采用的級聯(lián)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(xiàn)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(xiàn)進行了EDA仿真,最后簡要介紹了FIR的多相結(jié)構(gòu)。 第五章對數(shù)字下變頻器系統(tǒng)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(shù)字下變頻器在短波電臺中頻數(shù)字化應(yīng)用中的一個實例,給出了測試結(jié)果,重點介紹了下變頻器的:FPGA實現(xiàn),其對應(yīng)的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中,希望對從事該領(lǐng)域設(shè)計的技術(shù)人員具有一定參考價值。
標(biāo)簽: FPGA 軟件無線電 數(shù)字下變頻
上傳時間: 2013-06-30
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近年來,網(wǎng)絡(luò)音樂,特別是網(wǎng)絡(luò)電臺的風(fēng)行,受到越來越多的大眾追捧。網(wǎng)絡(luò)音樂以其及時、海量、靈活、個性化、時尚的風(fēng)格,吸引了越來越多消費者的加入和眾多商家的關(guān)注。但是,作為網(wǎng)絡(luò)音樂的終端--流媒體播放器,最直接面向大眾的窗口,卻顯得單一,大部分商家只提供PC上的流媒體播放器。正出于此,本課題把目光投向那些不使用PC或者不愿長時間使用PC的用戶,為他們量身定制流媒體播放設(shè)備,讓用戶不必使用PC也可享受網(wǎng)絡(luò)音樂帶來的快樂。 本課題的研發(fā)正是基于上述背景,研發(fā)支持無線網(wǎng)絡(luò)的嵌入式多功能流媒體播放設(shè)備。本課題的研究目標(biāo)是實現(xiàn)一個嵌入式流媒體播放器(亦稱為Internetradio),Internet radio是一個可以在家中自由移動、任意擺放的網(wǎng)絡(luò)流媒體播放設(shè)備。只要處在有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,Internet radio的音樂平臺讓用戶不必打開計算機,就能接收全球數(shù)千個不同風(fēng)格、不同國家的各種類型音樂電臺。除了可以直接透過因特網(wǎng)收聽網(wǎng)絡(luò)廣播外,還可以播放儲存于計算機硬盤或MP3設(shè)備中的音樂。 本系統(tǒng)采用ARM920T作為處理器,基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)、vTuner網(wǎng)絡(luò)電臺地址數(shù)據(jù)庫、Mplayer播放器軟件和FLTK界面開發(fā)工具來實現(xiàn)。系統(tǒng)實現(xiàn)了除一般意義的音頻流媒體播放和接收調(diào)頻廣播等功能之外,還增加了本地相框和網(wǎng)絡(luò)數(shù)碼相框Flickr在線分享的流行時尚元素。本論文具體分析了系統(tǒng)的硬件平臺,主要論述了軟件的實現(xiàn),系統(tǒng)的主要軟件功能包括bootloader和嵌入式Linux系統(tǒng)的移植,根文件系統(tǒng)的構(gòu)建,播放器軟件程序的研究、比較、移植和編寫,系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)電臺地址數(shù)據(jù)庫vTuner和網(wǎng)絡(luò)相框Flickr的交互,Microwindows、Nxlib和FLTK的移植和基于FLTK的圖形界面開發(fā),以及基于FLIK開發(fā)出良好的人機交互界面。作為項目的主要核心人員,作者負(fù)責(zé)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設(shè)計、Linux系統(tǒng)的移植、播放器軟件的研究和開發(fā)、GUI開發(fā)工具和圖形庫的移植、圖片播放的實現(xiàn)、用戶與設(shè)備交互的實現(xiàn)和大部分界面程序的編碼等關(guān)鍵工作。
上傳時間: 2013-07-10
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自動氣象站是一種應(yīng)用于氣象部門能自動收集、處理、存儲和傳輸氣象信息的設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸包括有線和無線兩種方式,但有線難以滿足自動氣象站成本,維護,效率要求,隨著通用分線無線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet radio Service)發(fā)展成熟,因具有成本低、速度快、永久在線等特點被選用作為自動氣象站的數(shù)據(jù)傳輸部分。 本文以基于ARM和Linux及GPRS的自動氣象站系統(tǒng)為研究對象,以操作系統(tǒng),計算機體系結(jié)構(gòu),編譯原理,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),軟件工程等理論為基礎(chǔ),構(gòu)建了ARM處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、GPRS通訊模塊的自動氣象站系統(tǒng)。實現(xiàn)了以ARM處理器為主控制器,Linux為操作系統(tǒng),應(yīng)用程序進行數(shù)據(jù)收集,分析,處理,存儲,并通過GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽Ⅱ炞C了它應(yīng)用在氣象領(lǐng)域的可行性。系統(tǒng)以32位高性能微處理器ARMATMEL9263為硬件核心,以BENQ M23為GPRS模塊,在分析GPRS組網(wǎng)方案基礎(chǔ)上根據(jù)實際情況選擇了適合本課題,的公網(wǎng)固定IP方式組網(wǎng)方案,實現(xiàn)終端設(shè)備無線連接到Internet進行氣象數(shù)據(jù)傳輸。以嵌入式操作系統(tǒng)Linux為軟件平臺,在Linux的交叉編譯工具和串口環(huán)境下進行應(yīng)用軟件開發(fā)。通過設(shè)計自動氣象站系統(tǒng)硬件和軟件,實現(xiàn)終端和上位機的連接,很好地解決了終端的網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)檢測和數(shù)據(jù)收發(fā)問題。 課題通過具體實驗測試,各項性能指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計要求,成功地實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離氣象數(shù)據(jù)傳輸,為自動氣象站提供了一種新型的可靠的無線傳輸模式。
上傳時間: 2013-07-01
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射頻識別(RFID,radio Frequency Identification)是一種利用電磁波雙向傳輸實現(xiàn)自動識別的技術(shù)。近年來,射頻識別技術(shù)在物流、交通、身份識別等生產(chǎn)生活領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴大。相比于13.56MHz射頻識別系統(tǒng),915MHz射頻識別系統(tǒng)在識別距離,閱讀速度方面有更大的優(yōu)勢,是目前射頻識別產(chǎn)品研究的熱點。 本文在理解ISO/IEC18000-6C協(xié)議的基礎(chǔ)上,首先研究用于本系統(tǒng)的基本理論,包括射頻識別技術(shù)和嵌入式技術(shù),提出一款基于ISO/IEC18000-6C協(xié)議的915MHz射頻識別讀卡器的解決方案。在硬件部分,以Intel公司開發(fā)的R1000作為射頻收發(fā)模塊的核心;選用ATMEL公司的ARM處理器AT91SAM7S256作為控制單元的主控制器,在ARM處理器上運行μC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng),采用多任務(wù)實現(xiàn)和其他功能模塊的通信。軟件部分為系統(tǒng)移植了μC/OS-II操作系統(tǒng),使用C與匯編語言的混合編程編寫B(tài)ootloader,編寫了各種硬件設(shè)備的驅(qū)動程序,使用C語言實現(xiàn)了串行通信程序,實現(xiàn)與上位機通信并實現(xiàn)對程序的更新。本文所設(shè)計的射頻識別系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計、高可靠性等特點。實驗表明,這種設(shè)計方案能夠達(dá)到ISO/IEC18000-6C協(xié)議要求。
上傳時間: 2013-07-18
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當(dāng)前全球定位系統(tǒng)(Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,簡稱GPS)廣泛應(yīng)用于艦船導(dǎo)航,航空航天,地理測繪等領(lǐng)域,特別是移動式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當(dāng)前交通管理中的實際問題,介紹了一種車載終端的設(shè)計方法。設(shè)計采用ARM9內(nèi)核的S3C2410微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng),可以實現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理,并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),結(jié)合開放式Linux圖形軟件Qt,可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)(Geographic information system,簡稱GIS)提供數(shù)據(jù)支持,是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet radio Service,簡稱GPRS)無線通信技術(shù)于一體的新型電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來,一方面將定位信息在車載終端上顯示,一方面又結(jié)合車輛的狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去,該信息通過無線公共網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等,結(jié)合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正,并采取一定的措施,從而實現(xiàn)車輛的有效管理。 本設(shè)計從硬件和軟件兩大部分出發(fā),硬件上設(shè)計了ARM處理器、存儲器、內(nèi)存及其外圍電路,另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路;軟件上采用Qt的人機界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新,采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號,通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng),包括啟動代碼、內(nèi)核和文件系統(tǒng)等。
標(biāo)簽: ARM GPS 定位 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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UHF(Ultra High Frequency,超高頻)RFID(radio Frequency Identification,射頻身份識別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是,基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段,傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,這類讀寫器很難實現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能;隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器,主要內(nèi)容有: (1)分析了射頻識別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景,以嵌入式技術(shù)為研究背景,結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺,給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計思路,指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用,分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關(guān)技術(shù);在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計,同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計,主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊;闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法,完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求,構(gòu)建了一個進行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境;移植了系統(tǒng)啟動所需的引導(dǎo)程序bootloader;實現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植;給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境,對超高頻讀寫器輸出功率,讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進行了測試與分析;對讀寫器的整機性能進行了聯(lián)機測試,給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運行效果圖,同時對測試結(jié)果進行了總結(jié)。 實際應(yīng)用結(jié)果表明,基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能,其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,該讀寫器在與PC機連接的情況下能進行數(shù)據(jù)處理,樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
上傳時間: 2013-07-25
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數(shù)字射頻存儲器(Digital radio FreqlJencyr:Memory DRFM)具有對射頻信號和微波信號的存儲、處理及傳輸能力,已成為現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的重要部件。現(xiàn)代雷達(dá)普遍采用了諸如脈沖壓縮、相位編碼等更為復(fù)雜的信號處理技術(shù),DRFM由于具有處理這些相干波形的能力,被越來越廣泛地應(yīng)用于電子對抗領(lǐng)域作為射頻頻率源。目前,國內(nèi)外對DRFM技術(shù)的研究還處于起步階段,DRFM部件在采樣率、采樣精度及存儲容量等方面,還不能滿足現(xiàn)代雷達(dá)信號處理的要求。 本文介紹了DRFM的量化類型、基本組成及其工作原理,在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上提出了一種便于工程實現(xiàn)的設(shè)計方法,給出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array FPGA)實現(xiàn)的幅度量化DRFM設(shè)計方案。本方案的采樣率為1 GHz、采樣精度12位,具體實現(xiàn)是采用4個采樣率為250 MHz的ADC并行交替等效時間采樣以達(dá)到1 GHz的采樣率。單通道內(nèi)采用數(shù)字正交采樣技術(shù)進行相干檢波,用于保存信號復(fù)包絡(luò)的所有信息。利用FPGA器件實現(xiàn)DRFM的控制器和多路采樣數(shù)據(jù)緩沖器,采用硬件描述語言(Very High Speed}lardware Description Language VHDL)實現(xiàn)了DRFM電路的FPGA設(shè)計和功能仿真、時序分析。方案中采用了大量的低壓差分信號(Low Voltage Differential Signaling LVDS)邏輯的芯片,從而大大降低了系統(tǒng)的功耗,提高了系統(tǒng)工作的可靠性。本文最后對采用的數(shù)字信號處理算法進行了仿真,仿真結(jié)果證明了設(shè)計方案的可行性。 本文提出的基于FPGA的多通道DRFM系統(tǒng)與基于專用FIFO存儲器的DRFM相比,具有更高的性能指標(biāo)和優(yōu)越性。
上傳時間: 2013-06-01
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