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基于FPGA的数字相位计的研究与实现

  • 资源大小:2244 K
  • 上传时间: 2013-06-04
  • 上传用户:zzxt
  • 资源积分:2 下载积分
  • 标      签: FPGA 数字 相位计

资 源 简 介

本文结合工程需要详细论述了一种数字相位计的实现方法,该方法是基于FPGA(现场可编程门阵列)芯片运用FFT(快速傅立叶变换)算法完成的。首先,从相位测量的原理出发,分析了传统相位计的缺点,给出了一种高可靠性的相位检测实用算法,其算法核心是对采集信号进行FFT变换,通过频谱分析,实现对参考信号和测量信号初相位的检测,并同时阐述了FPGA在实现数字相位计核心FFT算法中的优势。在优化的硬件结构中,利用多个乘法器并行运算的方式加快了蝶形运算单元的运算速度;内置双端口RAM、旋转因子ROM使数据存储的速度得到提高;采用了流水线的工作方式使数据的存储、运算在时间上达到匹配。整个设计采用VHDL(超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段,在Altera的QuartusⅡ软件支持下完成。仿真结果表明,基于FPGA实现的FFT算法无论在速度和精度上都满足了相位测量的需要,其运算64点数据仅需27.5us,最大误差在1%之内。

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