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介质振荡器

由于介质振荡器具有频率稳定度高、噪声低、体积小、结构简单、价格低廉、对机械振动和电源瞬变过程不敏感等优点,因此对于介质振荡器的研制在国内外也引起了广泛的关注,并且它在多个领域得到了应用,例如通信系统、雷达信标、电子对抗接收机、导弹应答机、专用测试设备以及气象雷达等。
  • 基于FPGA的GSM解扩解调的设计与实现.rar

    扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗窄带干扰,抗多径干扰,抗人为干扰的能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等优点,在近年来得到了迅速的发展。论文针对直扩通信系统中伪码和载波同步问题而展开,研究了直扩系统的结构、性能及完成了相关参数的计算,改进了包络算法,设计了解扩和解调器,最后用ISE9.1实现了解扩和解调器的仿真波形,验证了设计的正确性。 论文研究了扩频通信系统的特点、国内外发展现状及理论基础,完成了DS-QPSK接收机的解扩器和解调器的设计与实现。解扩器主要围绕着伪码的捕获与跟踪这一核心,分析了解扩器的结构、性能及其完成了相关参数的计算,完成了数字下变频器、伪码发生电路、伪码相关积分提取电路、多通道快码捕获电路、伪码跟踪鉴相电路、伪码时钟调整电路的设计,并在ISE9.1编程综合得到仿真结果,验证了设计的正确性。由于相关积分包络算法是整个系统的基础和核心,为了减少时延和系统所占硬件资源,改进了包络算法并得到了仿真验证。结果表明,它不但减少了硬件资源的占用、缩短了延时,而且对整个系统的优化起着决定性的作用。论文给出了伪码同步的仿真结果及资源占用情况,有力地说明了解扩器占用资源少、时延短等特点。 解调器研究了频偏及载波相位误差对信号的影响及同步方案,完成了数控振荡器、反正切鉴频器、环路滤波器的设计并得到了相关的仿真波形,实现了载波的跟踪,给出了仿真结果及资源占用情况,对系统实现过程中的一些经验进行了总结。最后是对论文工作的一些总结和对今后工作的展望。

    标签: FPGA GSM 解调

    上传时间: 2013-06-13

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  • 基于FPGA的软件无线电数字接收机的研究.rar

    在现代电子系统中,数字化已经成为发展的必然趋势,接收机数字化是电子系统数字化中的一项重要内容,对数字化接收机的研究具有重要的意义。随着数字化理论和微电子技术的迅速发展,高速的中频数字化接收机的实现已经成为可能。本文研究了一种基于FPGA的软件无线电数字接收平台的设计,并着重研究了其中数字中频处理单元的设计和实现。FPGA器件具有设计灵活、开发周期短和开发成本低等优点,所以广泛应用于各种通信系统中。相比于传统的DSP串行结构,FPGA能够进行流水线性设计,对数据进行并行处理,所以FPGA在进行数据量大,要求实时处理的系统设计时有很大的优势。 本文首先首先分析了软件无线电当前的发展趋势及技术现状,针对存在的处理速度跟不上的DSP瓶颈问题,提出了中频软件无线电的FPGA实现方案。本文以FPGA实现为重点,在深入分析软件无线电相关理论的基础上,着重研究和完成了中频软件无线电数字接收平台两大模块的FPGA实现:数字下变频相关模块和数字调制解调模块。其中,在深入研究数字下变频实现结构的基础上,首先对数字下变频模块的数控振荡器(NCO)采用了直接频率合成技术(DDS)实现,其频率分辨率高,灵活,易于实现;高效抽取滤波器组由积分梳状滤波器(CIC),半带滤波器(HB),FIR滤波器组成。对积分梳状滤波器(CIC)本文采用了Hogenaur“剪除”理论对内部寄存器的位宽进行改进,极大地节约了资源,提高了运行速率。对FIR滤波器和半带滤波器采用了(DA)分布式算法,它的运行速度只与数据的宽度有关,只有加减法运算和二进制除法,既缩减了系统资源又大大节省了运算时间,实现了高效的实时处理。对数字调制解调模块,重点研究和完成了2ASK和2FSK的调制解调的FPGA实现,模块有很好的通用性,能方便地移植到其它的系统中。在文章的最后还对整个系统进行了Matlab仿真,验证了系统设计思想的正确性。在系统各个关键模块的设计过程中,都是先依据一定的设计指标进行verilog编程,然后再在Quartus软件中编译,时序仿真测试,并与Matlab仿真结果进行对比,验证设计的正确性。

    标签: FPGA 软件无线电 数字接收机

    上传时间: 2013-05-18

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  • 基于FPGA的DDC在频谱仪中的设计.rar

    软件无线电思想的出现带来了接收机实现方式的革新。随着近年来软件无线电理论和应用趋于成熟与完善,软件无线电技术已经被越来越广泛地应用于无线通信系统和电子测量测试仪器中。数字下变频技术作为软件无线电的核心技术之一,在频谱分析仪中也得到了越来越普遍的应用。 本人参与的手持式频谱分析仪项目采用的是中频数字化实现方式,可满足轻巧,可重配置和低功耗的需求。数字化中频的关键部件数字下变频器DDC采用的是Intersil公司的ISL5216,这个器件和高性能FPGA共同组成手持频谱仪的数字信号处理前端。这个数字前端就手持频谱分析仪来说存在一定的局限性,ISL5216的信号处理带宽单通道为1 MHz,4个通道级联为3MHz,未能满足谱仪分析带宽日益增加的需求;系统集成度不高,ISL5216的功能要是集成到FPGA,可进一步提高系统集成度,降低物料成本和系统功耗。基于以上两个方面的考虑,现正以手持频谱分析仪项目为依托,基于Xilinx Spartan3A-DSP系列FPGA实现高速高处理带宽的DDC。 本论文首先描述了数字下变频基本理论和结构,对完成各级数字信号处理所涉及的数字正交变换、CORDIC算法、CIC、HB、多相滤波等关键算法做了适当介绍;然后介绍了当前主流FPGA的数字信号处理特性和其内部的DSP资源。接着详细描述了数控振荡器NCO、复数数字混频器MIXER、5级CIC滤波器、5级HB滤波器和255阶可编程FIR的设计和实现,并对各个模块的不同实现方式作了对比和仿真测试数据作了分析。最后介绍了所设计DDC在手持频谱分析仪中的主要应用。

    标签: FPGA DDC 频谱仪

    上传时间: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的固态硬盘控制器设计.rar

    近年来,大容量数据存储设备主要是机械硬盘,机械硬盘采用机械马达和磁片作为载体,存在抗震性能低、高功耗和速度提升难度大等缺点。固态硬盘是以半导体作为存储介质及控制载体,无机械装置,具有抗震、宽温、无噪、可靠和节能等特点,是目前存储领域所存在问题的解决方案之一。本文针对这一问题,设计基于FPGA的固态硬盘控制器,实现数据的固态存储。 文章首先介绍硬盘技术的发展,分析固态硬盘的技术现状和发展趋势,阐述课题研究意义,并概述了本文研究的主要内容及所做的工作。然后从分析固态硬盘控制器的关键技术入手,研究了SATA接口协议和NANDFLASH芯片特性。整体设计采用SOPC架构,所有功能由单片FPGA完成。移植MicroBlaze嵌入式处理器软核作为主控制器,利用Verilog HDL语言描述IP核形式设计SATA控制器核和NAND FLASH控制器核。SATA控制器核作为高速串行传输接口,实现SATA1.0协议,根据协议划分四层模型,通过状态机和逻辑电路实现协议功能。NAND FLASH控制器核管理NANDFLASH芯片阵列,将NAND FLASH接口转换成通用的SRAM接口,提高访问效率。控制器完成NAND FLASH存储管理和纠错算法,实现数据的存储和读取。最后完成固态硬盘控制器的模块测试和整体测试,介绍了测试方法、测试工具和测试流程,给出测试数据和结果分析,得出了验证结论。 本文设计的固态硬盘控制器,具有结构简单和稳定性高的特点,易于升级和二次开发,是实现固态硬盘和固态存储系统的关键技术。

    标签: FPGA 固态硬盘 制器设计

    上传时间: 2013-05-28

    上传用户:sssnaxie

  • 基于FPGA的高速数据采集存储系统设计.rar

    高速大容量数据采集存储技术在通信、航天、气象、雷达等多个领域中拥有着广泛应用。各领域科技与信息技术不断发展,对数据的采集和传输速率要求越来越高,对数据存储的速度和容量要求也越来越高。高速数据存储主要包括存储介质选取、存储器控制、数据存储和总线应用等,如何实时、高速、连续大量地采集存储数据是一个关键性问题。 本文设计了一种基于FPGA控制的高速数据采集存储系统。该系统选用符合ATA-6规范的IDE硬盘作为数据存储介质,采用RAID0配置的磁盘阵列形式,并配合板载的128MB内存实现对数据的高速大容量稳定存储。 该磁盘阵列同时管理五个IDE硬盘,平均数据流达到250MB/s,峰值传输速率达到500MB/s,也可以扩展更多硬盘构成大容量的磁盘阵列。系统采用PCI-9054桥芯片与计算机连接,可同时存储四路AD数据,可以通过人机交互界面实时监控数据采集情况,在计算机上实现整个磁盘阵列的实时控制。

    标签: FPGA 高速数据 采集

    上传时间: 2013-06-14

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  • 基于FPGA的8PSK调制解调技术研究.rar

    软件无线电是近年提出的新的通信体系,由于其具有灵活性和可重配置性并且符合通信的发展趋势,已成为通信系统设计的研究热点。因此对基于软件无线电的调制解调技术进行深入细致的研究非常有意义。 本文首先从阐述软件无线电的理论基础入手,对多速率信号处理中的内插和抽取、带通采样、数字变频等技术进行了分析与探讨,为设计和实现8PSK调制解调器提供了非常重要的理论依据。然后,研究了8PSK调制解调技术,详细论述了它们的基本概念和原理,提出了系统实现方案,在DSP+FPGA平台上实现了8PSK信号的正确调制解调。文中着重研究了突发通信的同步和频偏纠正算法,针对同步算法选取了一种基于能量检测法的快速位同步算法,采用相关器实现,同时实现位同步和帧同步。并且对于突发通信的多普勒频偏纠正,设计了一个基于自动频率控制(AFC)环的频偏检测器,通过修改数控振荡器(NCO)的频率控制字方法来校正本地载波频率,整个算法结构简单,运算量小,频偏校正速度快,具有较好的实用性。其次,对相干解调的初始相位进行纠正时,提出了一种简单易行的CORDIC方法,同时对FPGA编程当中的一些关键问题进行了介绍。最后,设计了自适应调制解调器,根据信噪比和误码率来自适应的改变调制方式,以达到最佳的传输性能。

    标签: FPGA 8PSK 调制解调

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:mingaili888

  • 软件无线电中数字下变频技术研究及FPGA实现.rar

    软件无线电(SDR,Software Defined Radio)由于具备传统无线电技术无可比拟的优越性,已成为业界公认的现代无线电通信技术的发展方向。理想的软件无线电系统强调体系结构的开放性和可编程性,减少灵活性著的硬件电路,把数字化处理(ADC和DAC)尽可能靠近天线,通过软件的更新改变硬件的配置、结构和功能。目前,直接对射频(RF)进行采样的技术尚未实现普及的产品化,而用数字变频器在中频进行数字化是普遍采用的方法,其主要思想是,数字混频器用离散化的单频本振信号与输入采样信号在乘法器中相乘,再经插值或抽取滤波,其结果是,输入信号频谱搬移到所需频带,数据速率也相应改变,以供后续模块做进一步处理。数字变频器在发射设备和接收设备中分别称为数字上变频器(DUC,Digital Upper Converter)和数字下变频器(DDC,Digital Down Converter),它们是软件无线电通信设备的关键部什。大规模可编程逻辑器件的应用为现代通信系统的设计带来极大的灵活性。基于FPGA的数字变频器设计是深受广大设计人员欢迎的设计手段。本文的重点研究是数字下变频器(DDC),然而将它与数字上变频器(DUC)完全割裂后进行研究显然是不妥的,因此,本文对数字上变频器也作适当介绍。 第一章简要阐述了软件无线电及数字下变频的基本概念,介绍了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介绍了数控振荡器(NCO),介绍了两种实现方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的实现。对CORDIc算法作了重点介绍,给出了传统算法和改进算法,并对基于传统CORDIC算法的NCO的FPGA实现进行了EDA仿真。 第三章介绍了变速率采样技术,重点介绍了软件无线电中广泛采用的级联积分梳状滤波器 (cascaded integratot comb, CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)补偿法,对前者进行了基于Matlab的理论仿真和FPGA实现的EDA仿真,后者只进行了基于Matlab的理论仿真。 第四章介绍了分布式算法和软件无线电中广泛采用的半带(half-band,HB)滤波器,对基于分布式算法的半带滤波器的FPGA实现进行了EDA仿真,最后简要介绍了FIR的多相结构。 第五章对数字下变频器系统进行了噪声综合分析,给出了一个噪声模型。 第六章介绍了数字下变频器在短波电台中频数字化应用中的一个实例,给出了测试结果,重点介绍了下变频器的:FPGA实现,其对应的VHDL程序收录在本文最后的附录中,希望对从事该领域设计的技术人员具有一定参考价值。

    标签: FPGA 软件无线电 数字下变频

    上传时间: 2013-06-30

    上传用户:huannan88

  • 液位测量中的信号采集与处理

    在超声波探头上施加一电脉冲信号,探头发出超声波,在遇到不同介质界面时被反射,超声波探头接收回波并将之变为电脉冲信号。利用P89LPC935 的捕捉功能测量发射波和回波之间的时间间隔,通过环境温

    标签: 液位测量 信号采集

    上传时间: 2013-06-06

    上传用户:cee16

  • 基于FPGA的变频调速控制系统设计与实现.rar

    如今电力电子电路的控制旨在实现高频开关的计算机控制,并向着更高频率、更低损耗和全数字化的方向发展。现场可编程门阵列器件(Field Programmable Gate Arrays)是近年来崭露头角的一类新型集成电路,它具有简洁、经济、高速度、低功耗等优势,又具有全集成化、适用性强,便于开发和维护(升级)等显著优点。与单片机和DSP相比,FPGA的频率更高、速度更快,这些特点顺应了电力电子电路的日趋高频化和复杂化发展的需要。因此,在越来越多的领域中FPGA得到了日益广泛的发展和应用。 本文提出了一种采用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现数字化变频调速控制系统的设计方案。该系统能产生三相六路正弦脉宽调制(SPWM)波形;调制频率范围为0~4KHZ,分7级控制;16位的速度控制分辨率;载波频率分8级控制,最高可达24KHZ;系统接口兼容Intel系列和Motorola系列单片机;该系统控制简单、精确,易修改,可现场编程;同时具有脉冲延时小、最小脉冲删除、过压和过流保护功能等特点,可应用于PWM变频调速系统的全数字化控制。文中对方案的实现进行了详细的论述,主要包括系统设计的理论分析,系统结构设计及在FPGA硬件上的实现,最终验证了该控制系统的可行性和有效性。 数字化设计是本系统的特点,系统最终生成的三相SPWM脉冲是基于三相正弦调制波和三角载波比较得到的。设计时,充分结合FPGA器件的结构特点,利用一种改进结构的数字控制振荡器(NCO)来产生正弦波样本,在一定程度上解决了传统NCO产生正弦波的精度和频率相互制约的问题;把分时复用数字通信原理结合到系统的设计中,设计出分时运算电路,使得系统在同步时钟下,生成三相正弦调制波而不影响系统的速度,同三角载波逻辑比较后,最终得到三相SPWM脉冲序列。

    标签: FPGA 变频调速控制 系统设计

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:duoshen1989

  • FEKO 5.3 示例入门 (中文版)

    FEKO 5.3 示例入门:FEKO 53 示例入门11.偶极子天线示例32 位于立方体前方的偶极子53 薄介质片的RCS 计算84 介质球的RCS 和近场计算10

    标签: FEKO 5.3

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:waitingfy