研制發(fā)射微小衛(wèi)星,是我國(guó)利用空間技術(shù)服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、造福人類的重要途徑。現(xiàn)代微小衛(wèi)星在短短20年里能取得長(zhǎng)足的發(fā)展,主要取決于微小衛(wèi)星自身的一系列特點(diǎn):重量輕,體積小,成本低,性能高,安全可靠,發(fā)射方便、快捷靈活等。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,由于傳輸信道的多徑和各種噪聲的影響,信號(hào)在接收端會(huì)引起差錯(cuò),通過(guò)信道編碼環(huán)節(jié),可對(duì)這些不可避免的差錯(cuò)進(jìn)行檢測(cè)和糾正。 在微小衛(wèi)星通信鏈路中,信道編碼器的任務(wù)是差錯(cuò)控制。本文采用符合空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的鏈接碼進(jìn)行信道編碼,即內(nèi)碼為(2,1,6)的卷積碼,外碼為(255,223)的RS碼,中間進(jìn)行交織操作。其中,里德-索羅蒙碼(簡(jiǎn)稱RS碼)是一種重要的非二進(jìn)制BCH碼,是分組碼中糾錯(cuò)能力最強(qiáng)的糾錯(cuò)碼,一次可以糾正多個(gè)突發(fā)錯(cuò)誤,廣泛地用于空間通信中。 本文針對(duì)南京航空航天大學(xué)自行研制的微小衛(wèi)星通信分系統(tǒng)的技術(shù)要求,在用SystemView和C語(yǔ)言仿真的基礎(chǔ)上,用硬件描述語(yǔ)言Verilog設(shè)計(jì)了RS(255,223)編碼器和譯碼器,使用Modelsim軟件進(jìn)行了功能仿真,并通過(guò)Xilinx公司的軟件ISE對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合、布局布線,最后生成可下載的比特流文件下載到Xilinx公司的型號(hào)為XC3S2000的FPGA芯片中,完成了電路的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了編碼譯碼的功能,表明本文設(shè)計(jì)的信道編解碼器的正確性和實(shí)用性,滿足了微小衛(wèi)星通信分系統(tǒng)的技術(shù)要求。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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在數(shù)字化、信息化的時(shí)代,數(shù)字集成電路應(yīng)用得非常廣泛。隨著微電子技術(shù)和工藝的發(fā)展,數(shù)字集成電路從電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路(VLSIC)逐步發(fā)展到今天的專用集成電路(ASIC)。但是ASIC因其設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),改版投資大,靈活性差等缺陷制約著它的應(yīng)用范圍??删幊踢壿嬈骷某霈F(xiàn)彌補(bǔ)了ASIC的缺陷,使得設(shè)計(jì)的系統(tǒng)變得更加靈活,設(shè)計(jì)的電路體積更加小型化,重量更加輕型化,設(shè)計(jì)的成本更低,系統(tǒng)的功耗也更小了。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫(xiě),即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPID等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。 本論文撰寫(xiě)的是用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人小飛機(jī)系統(tǒng)中基帶信號(hào)的處理過(guò)程。整個(gè)信號(hào)處理過(guò)程全部采用VHDL硬件描述語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì),并用Modelsim仿真系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)試,最后使用了Xilinx 公司可編程的FPGA芯片XC2S100完成,滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。 本文首先研究和討論了無(wú)線通信系統(tǒng)中基帶信號(hào)處理的總體結(jié)構(gòu),接著詳細(xì)闡述了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)原理和方法,以及FPGA結(jié)果分析,最后就關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)作了詳細(xì)的分析和研究。本文的最大特色是整個(gè)系統(tǒng)全部采用FPGA的方法來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),修改靈活,體積小,功耗小。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括了數(shù)字鎖相環(huán)、糾錯(cuò)編解碼、碼組交織、擾碼加入、巴克碼插入、幀同步識(shí)別、DPSK調(diào)制解調(diào)及選擇了整體的時(shí)序,所有的組成部分都經(jīng)過(guò)了反復(fù)地修改和調(diào)試,取得了良好的數(shù)據(jù)處理效果,其關(guān)鍵之處與難點(diǎn)都得到了妥善地解決。本文分別在發(fā)射部分(編碼加調(diào)制)和接收部分(解調(diào)加解碼)相獨(dú)立和相聯(lián)系的情況下,獲得了仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果。
標(biāo)簽: FPGA 無(wú)線通信系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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FPGA是一種可通過(guò)用戶編程來(lái)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字電路的集成電路器件。用FPGA設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)有設(shè)計(jì)靈活、低成本,低風(fēng)險(xiǎn)、面市時(shí)間短等好處。本課題在結(jié)合國(guó)際上FPGA器件方面的各種研究成果基礎(chǔ)上,對(duì)FPGA器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的探討,重點(diǎn)對(duì)FPGA的互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析與優(yōu)化。FPGA器件速度和面積上相對(duì)于ASIC電路的不足很大程度上是由可編程布線結(jié)構(gòu)造成的,F(xiàn)PGA一般用大量的可編程傳輸管開(kāi)關(guān)和通用互連線段實(shí)現(xiàn)門器件的連接,而全定制電路中僅用簡(jiǎn)單的金屬線實(shí)現(xiàn),傳輸管開(kāi)關(guān)帶來(lái)很大的電阻和電容參數(shù),因而速度要慢于后者。這也說(shuō)明,通過(guò)優(yōu)化可編程連接方式和布線結(jié)構(gòu),可大大改善電路的性能。本文研究了基于SRAM編程技術(shù)的FPGA器件中邏輯模塊、互連資源等對(duì)FPGA性能和面積的影響。論文中在介紹FPGA器件的體系構(gòu)架后,首先對(duì)開(kāi)關(guān)矩陣進(jìn)行了研究,結(jié)合Wilton開(kāi)關(guān)矩陣和Disioint開(kāi)關(guān)矩陣的特點(diǎn),得到一個(gè)連接更加靈活的開(kāi)關(guān)矩陣,提高了FPGA器件的可布線性,接著本課題中又對(duì)通用互連線長(zhǎng)度、通用互連線間的連接方式和布線通道的寬度等進(jìn)行了探討,并針對(duì)本課題中的FPGA器件,得出了一套適合于中小規(guī)模邏輯器件的通用互連資源結(jié)構(gòu),仿真顯示新的互連方案有較好的速度和面積性能,在互連資源的面積和性能上達(dá)到一個(gè)很好的折中。 接下來(lái)課題中對(duì)FPGA電路的可編程邏輯資源進(jìn)行了研究,得到了一種邏輯規(guī)模適中的粗粒度邏輯塊簇,該邏輯塊簇采用類似Xilinx 公司的FPGA產(chǎn)品的LUT加觸發(fā)器結(jié)構(gòu),使邏輯塊簇內(nèi)部基本邏輯單元的聯(lián)系更加緊密,提高了邏輯資源的功能和利用率。隨后我們還研究了IO模塊數(shù)目的確定和分布式SRAM結(jié)構(gòu)中編程電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并簡(jiǎn)單介紹了SRAM單元的晶體管級(jí)設(shè)計(jì)原理。最后,在對(duì)FPGA構(gòu)架研究基礎(chǔ)上,完成了一款FPGA電路的設(shè)計(jì)并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電路測(cè)試方案,該課題結(jié)合CETC58研究所的一個(gè)重要項(xiàng)目進(jìn)行,目前已成功通過(guò)CSMC0.6μm 2P2M工藝成功流片,測(cè)試結(jié)果顯示其完全達(dá)到了預(yù)期的性能。
標(biāo)簽: SRAM FPGA 器件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本論文來(lái)自于863項(xiàng)目基于光互連自組織內(nèi)存服務(wù)體系(簡(jiǎn)稱MemoryBox)。本文主要研究Memory Box系統(tǒng)中基于可重配置計(jì)算架構(gòu),軟硬件攜同設(shè)計(jì)方法,在XILINX VIRTEX 2 Pro FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)是Memory Box工作的平臺(tái),所以硬件應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性、靈活性,軟件應(yīng)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。在硬件平臺(tái)選型時(shí),我們選擇的是基于高性能Xilinx VIRTEX2 Pro的自制開(kāi)發(fā)板。嵌入式系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)選用的是Xilinx EDK、ISE。內(nèi)核移植所用的交叉開(kāi)發(fā)工具鏈為powerpc-405-linux-gnu。該交叉開(kāi)發(fā)工具鏈工作在Red Hat Enterprise LINUX.AS 4平臺(tái)下。 本論文主要包括三部分工作:首先是硬件設(shè)計(jì),其核心是EDK和ISE設(shè)計(jì)的SOPC工程;然后是嵌入式LINUX內(nèi)核移植與調(diào)試;最后完成存儲(chǔ)管理軟件的設(shè)計(jì)。完全用硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的各種存儲(chǔ)管理功能極其困難。而通過(guò)移植內(nèi)核,存儲(chǔ)管理軟件以運(yùn)行在Linux內(nèi)核上的應(yīng)用軟件的形式實(shí)現(xiàn)了其功能。存儲(chǔ)管理軟件要解決共享沖突,負(fù)載均衡,遠(yuǎn)程內(nèi)存與本地內(nèi)存的地址一致性以及對(duì)海量?jī)?nèi)存陣列的重新編址等問(wèn)題,設(shè)計(jì)出較完善的Memory Box的存儲(chǔ)管理模型。
標(biāo)簽: FPGA 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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近年來(lái),隨著多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子、計(jì)算機(jī)、通訊和娛樂(lè)之間的相互融合、滲透越來(lái)越多,而數(shù)字音頻技術(shù)則是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。MP3(MPEG-1 Audio LayerⅢ)編解碼算法作為數(shù)字音頻的解決方案,在便攜式多媒體產(chǎn)品中得到了廣泛流行。 在已有的便攜式MP3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案中,低速處理器與專用硬件結(jié)合的SOC設(shè)計(jì)方案結(jié)合了硬件實(shí)現(xiàn)方式和軟件實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)點(diǎn),具有成本低、升級(jí)容易、功能豐富等特點(diǎn)。IMDCT(反向改進(jìn)離散余弦變換)是編解碼算法中一個(gè)運(yùn)算量大調(diào)用頻率高的運(yùn)算步驟,因此適于硬件實(shí)現(xiàn),以降低處理器的開(kāi)銷和功耗,來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。 本文首先闡述了MP3音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)和流程,以及IMDCT常用的各種實(shí)現(xiàn)算法。在此基礎(chǔ)上選擇了適于硬件實(shí)現(xiàn)的遞歸循環(huán)實(shí)現(xiàn)方法,并在已有算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),減小了所需硬件資源需求并保持了運(yùn)算速度。接著提出了模塊總體設(shè)計(jì)方案,結(jié)合算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,并在EDA環(huán)境下具體實(shí)現(xiàn),用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)、綜合、仿真,且下載到Xilinx公司的VirtexⅡ系列xc2v1000FPGA器件中,在減小硬件資源的同時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)了IMDCT,經(jīng)驗(yàn)證功能正確。
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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本文進(jìn)行了基于FPGA的GPS直序偽碼擴(kuò)頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)和數(shù)字化硬件實(shí)現(xiàn)。論文首先對(duì)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行了分析,并對(duì)與數(shù)字化接收機(jī)直接相關(guān)聯(lián)的GPS信號(hào)中頻部分結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)要求進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析,由此確定了數(shù)字化偽碼捕獲跟蹤接收機(jī)研制的具體要求,之后完成了接收機(jī)中頻數(shù)字化方案設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)偽碼捕獲跟蹤后端的載波捕獲跟蹤的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了描述和分析。最后利用EDA工具在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了GPS數(shù)字化接收機(jī)的偽碼捕獲跟蹤。 受工作環(huán)境的制約,GPS衛(wèi)星接收機(jī)系統(tǒng)首先表現(xiàn)為功率受限系統(tǒng),接收機(jī)必須滿足在低信噪比條件下工作。同時(shí)接收機(jī)與衛(wèi)星間高動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的多普勒頻率,給接收機(jī)實(shí)現(xiàn)快速捕獲帶來(lái)了難度。通過(guò)仿真分析,綜合了實(shí)現(xiàn)難度和性能兩方面因素,針對(duì)小信噪比工作條件提出了改進(jìn)型的序貫偽碼捕獲實(shí)施方案。同時(shí)按照捕獲概率和時(shí)間的要求,對(duì)接收機(jī)偏壓、上、下門限、NCO增益等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真分析,確定了捕獲的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方案,偽碼跟蹤采用超前滯后環(huán)方案。捕獲完成后可使本地偽碼與接收偽碼的相對(duì)誤差保持在±1/4碼元范圍內(nèi),而跟蹤環(huán)路的跟蹤范圍為±4/3碼元,保證了捕獲到跟蹤的可靠銜接,同時(shí)采用可變環(huán)路帶寬措施解決了跟蹤速度和精度的矛盾。 在數(shù)字化實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中,給出了詳細(xì)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方案和分析,這樣在保證工作精度的同時(shí)盡量減少硬件資源的開(kāi)銷,利用EDA工具,采用Veilog設(shè)計(jì)語(yǔ)言在Xilinx的VirtexII系列的XC2V500fg256的FPGA上完成數(shù)字化接收機(jī)偽碼捕獲跟蹤的實(shí)現(xiàn),并在其開(kāi)發(fā)平臺(tái)上對(duì)數(shù)字化接收機(jī)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,在給定的工作條件下達(dá)到了設(shè)計(jì)性能和指標(biāo)要求。
標(biāo)簽: FPGA GPS 中頻 數(shù)字接收機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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電梯群控系統(tǒng)是一種控制三臺(tái)或以上電梯的控制系統(tǒng),旨在提高對(duì)電梯乘客的服務(wù)質(zhì)量并減少成本,如:電梯的功耗。目前大多數(shù)的電梯群控系統(tǒng)采用的是“大廳呼叫指派”的方法來(lái)指派電梯去響應(yīng)乘客的呼梯。在這種方法中,電梯群控系統(tǒng)將根據(jù)目前建筑內(nèi)的客流量來(lái)選擇最合適的電梯。在充分研究了當(dāng)前普遍應(yīng)用的電梯群控算法后,本文提出了一種基于模糊算法的電梯群控算法,該算法可根據(jù)不同的客流量模式對(duì)整個(gè)建筑中的電梯群進(jìn)行派梯策略的調(diào)整,并在此基礎(chǔ)上,加入了經(jīng)驗(yàn)調(diào)整參數(shù),使該算法增加了記憶調(diào)整功能。 本文在Matlab上對(duì)改進(jìn)的算法進(jìn)行了相關(guān)建模驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,相比只是應(yīng)用類似模糊算法的電梯群控算法,本算法對(duì)于客流量模式相對(duì)穩(wěn)定的大型寫(xiě)字樓等對(duì)群控系統(tǒng)要求比較嚴(yán)格的樓宇更為適用,即擁有更好的應(yīng)用前景。 本文還對(duì)所提出的算法在工程上采用FPGA進(jìn)行應(yīng)用做了一定的研究。在用C程序建立該算法的基礎(chǔ)上采用了在Xilinx VirtexII Pro開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行MicroBlaze軟IP核的方法對(duì)該算法進(jìn)行了調(diào)試并運(yùn)行成功。得到的運(yùn)行結(jié)果與用Matlab驗(yàn)證的結(jié)果一致。證明了該算法在工程上的可應(yīng)用性。
標(biāo)簽: FPGA 電梯群控系統(tǒng) 分
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華為 FPGA設(shè)計(jì)高級(jí)技巧Xilinx篇.pdf 華為 Verilog基本電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).pdf 華為 大規(guī)模邏輯設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).pdf RD_射頻基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn).pdf 華為C語(yǔ)言編程規(guī)范總則.pdf 華為EMC資料-94頁(yè)-2.5M.PDF 華為筆試題大全(史上最齊全).doc 華為模擬電路上冊(cè)-117頁(yè)-1.1M-pdf版.pdf 華為模擬電路下冊(cè)-82頁(yè)-1.0M-pdf版.pdf
標(biāo)簽: 華為
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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ChipScope Pro具有傳統(tǒng)邏輯分析儀的功能,是針對(duì)Xilinx Virtex Pro等系列FPGA的在線片內(nèi)信號(hào)分析工具,主要功能是通過(guò)JTAG口,實(shí)時(shí)、在線、方便地觀察到FPGA內(nèi)部的信號(hào),給調(diào)試、故障定位提供極大的方便。ChipScope Pro的基本原理是利用FPGA中未使用的BlockRam,根據(jù)用戶設(shè)定的觸發(fā)條件將信號(hào)實(shí)時(shí)的保存到這些BlockRam中,然后通過(guò)JTAG口傳送到計(jì)算機(jī),最后在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出時(shí)序波形。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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數(shù)字信號(hào)處理是信息科學(xué)中近幾十年來(lái)發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。常用的實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號(hào)處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實(shí)現(xiàn)能力強(qiáng)、速度快、設(shè)計(jì)靈活性好等眾多優(yōu)點(diǎn),尤其在并行信號(hào)處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢(shì)。在信號(hào)處理領(lǐng)域,經(jīng)常需要對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)處理,為解決這一問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 本文首先介紹數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)點(diǎn),然后通過(guò)FFT算法的比較選擇和硬件實(shí)現(xiàn)方案的比較選擇,進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)。在硬件方面,特別討論了信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設(shè)計(jì)方案和硬件電路實(shí)現(xiàn)方法。信號(hào)處理單元的設(shè)計(jì)以Xilinx ISE為軟件平臺(tái),采用VHDL和IP核的方法,設(shè)計(jì)了時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動(dòng)模塊、FFT運(yùn)算模塊、求模運(yùn)算模塊、信號(hào)控制模塊,完成信號(hào)處理單元的設(shè)計(jì),并采用ModelSim仿真工具進(jìn)行相關(guān)的時(shí)序仿真。最后利用MATLAB對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。
標(biāo)簽: 同步數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)
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