利用超高速硬件描述語言(VHDL)在現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)上編程實現(xiàn)的純數(shù)字式等精度頻率計，不但具有較高的測量精度，而且其測量精度不會隨著被測信號頻率的降低而下降。為了實現(xiàn)對任意信號進行頻率測量，在前端輸入加整形電路即可。
標(biāo)簽： VHDL FPGA 超高速 硬件描述語言
上傳時間： 2013-12-06
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基于FPGA的超高速FFT硬件實現(xiàn)蒙特卡洛仿真在移動通信中的應(yīng)用研究等實現(xiàn)
標(biāo)簽： FPGA FFT 超高速 硬件實現(xiàn)
上傳時間： 2016-10-31
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作為模擬與數(shù)字電路的接口電路的關(guān)鍵部分，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）現(xiàn)代通信、需達(dá)、盧納以及眾多消費電子產(chǎn)品中都占據(jù)極其重要的地位。隨著科技的迅猛發(fā)展，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能，特別是速度上的要求越來越高，ADC的性能好壞甚至已經(jīng)成為決定設(shè)備性能的關(guān)鍵因素。本文以超高速ADC作為設(shè)計的目標(biāo)，采用了Flash型結(jié)構(gòu)作為研究的方向，并且從ADC的速度和失調(diào)電壓消除技術(shù)入手進行了重點研究。本文采用了種新穎的消除失調(diào)電壓的技術(shù)-chopping技術(shù)，該技術(shù)主要是依靠 組隨機數(shù)產(chǎn)生器所產(chǎn)生的高速隨機數(shù)序列來隨機快速置換比較器輸入端，從而使得失調(diào)電壓近似平均為零，本文設(shè)計了種高速隨機數(shù)產(chǎn)生器，可以產(chǎn)生速率達(dá)到1GHz的隨機數(shù)序列。由于比較器部分是影響整個ADC速度的關(guān)鍵因素，因此在設(shè)計中對于比較器部分逃行了重點優(yōu)化設(shè)計。另外還在數(shù)字編碼電路中加入了糾錯設(shè)計。通過電路仿真，所設(shè)計的ADC可達(dá)到1GHz的采樣速率，最大積分非線性和微分非線性分別為0.42LSB和0.49LSB，當(dāng)輸入信號頻率為16.6MHz時，無雜波動態(tài)范圍（SFDR）達(dá)到41dB，當(dāng)加入50mV失調(diào)電壓時，chopping技術(shù)可以將SFDR增加3dB左右。本設(shè)計采用了和艦0.18um CMOS混合信號工藝，完成了主要模塊版圖的設(shè)計工作。關(guān)鍵詞 Flash型 ADC；失調(diào)電壓消除技術(shù)：chopping技術(shù)
上傳時間： 2022-06-19
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隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter，ADC）作為模擬與數(shù)字接口電路的關(guān)鍵模塊，對性能的要求越來越高。為了滿足這些要求，模數(shù)轉(zhuǎn)換器正朝著低功耗、高分辨率和高速度方向快速發(fā)展。在磁盤驅(qū)動器讀取通道、測試設(shè)備、纖維光接收器前端和日期通信鏈路等高性能系統(tǒng)中，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器是最重要的結(jié)構(gòu)單元。因此，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能，尤其是速度的要求與日俱增，甚至是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。在分析各種結(jié)構(gòu)的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一個分辨率為6位，采樣時鐘為1GS/s的超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本設(shè)計采用的是最適合應(yīng)用于超高速A/D轉(zhuǎn)換器的全并行結(jié)構(gòu)，整個結(jié)構(gòu)是由分壓電阻階梯，電壓比較器，數(shù)字編碼電路三部分組成。在電路設(shè)計過程中，主要從以下幾個方面進行分析和改進：采用了無采樣/保持電路的全并行結(jié)構(gòu)；在預(yù)放大電路中，使用交叉耦合對晶體管作為負(fù)載來降低輸入電容和增加放大電路的帶寬，從而提高比較器的比較速度和信噪比；在比較器的輸出端采用時鐘控制的自偏置差分放大器作為輸出緩沖級，使得比較輸出結(jié)果能快速轉(zhuǎn)換為數(shù)字電平，以此來提高ADC的轉(zhuǎn)換速度；在編碼電路上，先將比較器輸出的溫度計碼轉(zhuǎn)換成格雷碼，再把格雷碼轉(zhuǎn)換成二進制碼，這樣進一步提高ADC的轉(zhuǎn)換速度和減少誤碼率。
上傳時間： 2022-06-22
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基于PCIe總線的超高速信號采集卡的設(shè)計
上傳時間： 2022-07-17
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論文針對兩輪電動車輛(EV)用稀土永磁(REPM)無刷同步電動機(SM)，分別進行了正弦波和方波兩種工作方式下的控制技術(shù)研究。論文在全面分析正弦波和方波無刷電機工作原理、調(diào)速控制方法及其性能特點的基礎(chǔ)上，分別對36VDC電動自行車和96VDC電動摩托車用稀土永磁無刷同步電動機進行了正弦波、方波驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)建和控制電路設(shè)計。 論文采用高集成度智能專用芯片與廉價的EEPROM配合作為核心控制單元，生成穩(wěn)定的SPWM脈沖信號，構(gòu)成36VDC正弦波驅(qū)動系統(tǒng)，其外圍電路簡單緊湊，克服了傳統(tǒng)SPWM信號產(chǎn)生方法中微處理機程序容易“跑飛”和模擬系統(tǒng)復(fù)雜的缺陷。同時，采用專用PWM調(diào)制芯片和硬件邏輯器件構(gòu)成96VDC方波驅(qū)動系統(tǒng)，采用寬范圍輸入電壓的開關(guān)電源實現(xiàn)系統(tǒng)的控制供電，將直流電機系統(tǒng)常用的電流截止負(fù)反饋電路引入無刷電機驅(qū)動系統(tǒng)中，提高了大功率方波驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性，其原理樣機性能穩(wěn)定，負(fù)載電流可達(dá)30A。 兩種系統(tǒng)測試結(jié)果分析對比表明：相同結(jié)構(gòu)的稀土永磁無刷同步電動機，采用正弦波或方波驅(qū)動控制各有利弊。正弦波驅(qū)動采用變頻調(diào)速，電機運行平穩(wěn)，利用弱磁調(diào)速，還可實現(xiàn)超高速恒功率運行，但易于失步；而方波驅(qū)動采用PWM調(diào)壓調(diào)速，電機則具有良好的控制特性，機械特性較硬，起動轉(zhuǎn)矩大，車輛提速快，適于爬坡，但轉(zhuǎn)矩脈動較大。 綜上所述，采用方波驅(qū)動更適合于兩輪電動車輛的運行特點，論文介紹的方波驅(qū)動系統(tǒng)在電動車輛應(yīng)用領(lǐng)域有著較好的發(fā)展前景。
標(biāo)簽： 電動車輛 驅(qū)動控制 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：yangbo69
目前，數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域，信號處理算法理論己趨于成熟，但其具體硬件實現(xiàn)方法卻值得探討。FPGA是近年來廣泛應(yīng)用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件，由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點，大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的單片化、自動化，縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計周期、提高了設(shè)計的靈活性和可靠性，在超高速信號處理和實時測控方面有非常廣泛的應(yīng)用。本文對FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進行研究，基于FPGA在數(shù)據(jù)采樣控制和信號處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點，把FPGA作為整個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。主要研究內(nèi)容如下： FPGA的單片系統(tǒng)研究。針對數(shù)據(jù)采集與處理，對FPGA進行選型，設(shè)計了基于FPGA的單片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。把整個控制系統(tǒng)分為三個部分：多通道采樣控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，存儲控制模塊。 多通道采樣控制模塊的設(shè)計。利用4片AD7506和一片AD7862對64路模擬量進行周期采樣，分別設(shè)計了通道選擇控制模塊和A/D轉(zhuǎn)換控制模塊，并進行了仿真，完成了基于FPGA的多通道采樣控制。 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計。FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位，因此本文研究了FFT的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，提出了用FPGA實現(xiàn)FFT的一種設(shè)計思想，給出了總體實現(xiàn)框圖。分別設(shè)計了旋轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)乘法器，碟形運算單元，存儲器，控制器，并分別進行了仿真。重點設(shè)計實現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元，采用了一種高效乘法器算法設(shè)計實現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器，從而提高了蝶形處理器的運算速度，降低了運算復(fù)雜度。理論分析和仿真結(jié)果表明，狀態(tài)機控制器成功地對各個模塊進行了有序、協(xié)調(diào)的控制。 存儲控制模塊的設(shè)計。利用閃存芯片K9K1G08UOA對采集處理后的數(shù)據(jù)進行存儲，設(shè)計了FPGA與閃存的硬件連接，設(shè)計了存儲控制模塊。 本文對FFT算法的硬件實現(xiàn)進行了研究，結(jié)合單片系統(tǒng)的特點，把整個系統(tǒng)分為多通道采樣控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，存儲控制模塊進行設(shè)計和仿真。設(shè)計采用VHDL編寫程序的源代碼。仿真測試結(jié)果表明，此FPGA單片系統(tǒng)可完成對實時信號的高速采集與處理。
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)據(jù)采集 處理技術(shù)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：362279997
隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的電機已無法滿足當(dāng)前工程的要求，其作用也由過去簡單的起停控制、提供動力上升到要求對其速度、位置、轉(zhuǎn)矩等進行精確的控制，并能實現(xiàn)快速加速、減速、反轉(zhuǎn)以及準(zhǔn)確停止等，使被驅(qū)動的機械運動符合于集的要求。在集成電路、現(xiàn)代電子技術(shù)及控制理論飛速發(fā)展的今天，電機控制技術(shù)也得到了飛快的發(fā)展，電機控制器也由模擬分立元件構(gòu)成的電路向數(shù)模混合、全數(shù)字方向發(fā)展。本論文主要研究了FPGA芯片在電機控制器中的應(yīng)用。 論文首先對無刷直流電機系統(tǒng)進行了綜合性論述。對系統(tǒng)的組成、及系統(tǒng)中主要部分：如位置傳感器、逆變器和功率器件、供電直流電源進行了較詳細(xì)的說明；并且提出了與本研究相關(guān)的控制機理和實施方案。 其次，論文對FPGA芯片的特點及配置電路、以及以FPGA-FLEX10K10為核心的控制器電路的組成進行了較詳細(xì)的論述；同時對超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)的特點和應(yīng)用進行了研究；并提出了應(yīng)用FPGA芯片對電機速度進行控制的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。 論文還對FPGA芯片與DSP芯片共同完成電機控制的方案進行了論述，利用ALTERA公司的FPGA芯片完成了電機控制器的設(shè)計、制造和調(diào)試，并在此基礎(chǔ)上分析研究了利用此控制器對無刷直流電機進行調(diào)速控制的方法；兩種控制器共同工作，組合方便、功能強大，適合在高精度、高效、寬變速控制的應(yīng)用場合下，可對電機實現(xiàn)精度更高、策略更復(fù)雜的控制。 論文最后還對在具體產(chǎn)品中的應(yīng)用效果及行了簡單分析。
標(biāo)簽： FPGA 電機控制器 中的應(yīng)用
上傳時間： 2013-08-04
上傳用戶：小鵬
本文結(jié)合工程需要詳細(xì)論述了一種數(shù)字相位計的實現(xiàn)方法，該方法是基于FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片運用FFT(快速傅立葉變換)算法完成的。首先，從相位測量的原理出發(fā)，分析了傳統(tǒng)相位計的缺點，給出了一種高可靠性的相位檢測實用算法，其算法核心是對采集信號進行FFT變換，通過頻譜分析，實現(xiàn)對參考信號和測量信號初相位的檢測，并同時闡述了FPGA在實現(xiàn)數(shù)字相位計核心FFT算法中的優(yōu)勢。在優(yōu)化的硬件結(jié)構(gòu)中，利用多個乘法器并行運算的方式加快了蝶形運算單元的運算速度；內(nèi)置雙端口RAM、旋轉(zhuǎn)因子ROM使數(shù)據(jù)存儲的速度得到提高；采用了流水線的工作方式使數(shù)據(jù)的存儲、運算在時間上達(dá)到匹配。整個設(shè)計采用VHDL(超高速硬件描述語言)語言作為系統(tǒng)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)的描述手段，在Altera的QuartusⅡ軟件支持下完成。仿真結(jié)果表明，基于FPGA實現(xiàn)的FFT算法無論在速度和精度上都滿足了相位測量的需要，其運算64點數(shù)據(jù)僅需27.5us，最大誤差在1％之內(nèi)。
上傳時間： 2013-06-04
上傳用戶：lgnf
AD9224模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最高采樣頻率為40MHz數(shù)據(jù)精度為12位.內(nèi)部采用閃爍式AD及多級流水線式結(jié)構(gòu),因而不失碼,使用方便、準(zhǔn)確度高.文章介紹了高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9224的性能、結(jié)構(gòu)及幾種典型應(yīng)用電
標(biāo)簽： 9224 AD 超高速 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時間： 2013-06-19
上傳用戶：924484786
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