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信号<b>处理板</b>

  • FPGA在雷达信号处理中的设计与应用

      本文首先介绍了利用FPGA设计数字电路系统的流程和雷达数字信号处理的主要内容。  在第二章中主要阐述了FIR数字滤波器的窗函数设计方法,并应用FIR滤波器设计数字动目标显示和数字动目标检测系统;脉冲压缩处理是现代雷达信号处理的一个重要组成部分,线性调频信号和二相巴克码的脉冲压缩处理方法在第三章做了重点描述。  Cyclone系列芯片是高性价比,基于1.5V、0.13um采用铜制层的SRAM工艺。它是第一种支持配置数据解压的FPGA芯片。论文设计的最后部分是利用Altera公司Cyclone系列FPGA芯片EP1C6F256C6和EPCS4配置芯片设计设计SD转换器,在QuartusⅡ4.0下采用VHDL语言和逻辑电路图结合的设计方法,经过仿真并最终实现了硬件设计。  设计结果表明电路性能可靠,SD转换的精度较高,完全满足设计的要求。

    标签: FPGA 雷达信号处理 中的设计

    上传时间: 2013-06-26

    上传用户:华华123

  • 基于FPGA的彩色等离子体显示器信号处理与控制电路设计

    彩色等离子体显示器是利用惰性气体放电发光进行显示的平板显示器,它具有厚度薄、重量轻、大平面、大视角、响应快、无电磁辐射等优点。由于我国PDP产业起步较晚,所以研制具有我国自主知识产权的PDP整体驱动电路,抢占彩电市场具有深远的意义。本文介绍了等离子体显示器的工作原理和基于ALTERA公司的现场可编程门阵列(FPGA)的电路设计方法,通过研究PDP的工作原理、显示屏的结构和AC型PDP所采用的寻址和显示分离(ADS)型子场技术,提出了一种基于FPGA的信号处理与控制电路设计方案。最后还对等离子体显示器在改进显示屏物理工艺结构、驱动电路技术以及市场走向方面,进行了初步探讨。

    标签: FPGA 彩色 信号处理 等离子体

    上传时间: 2013-05-20

    上传用户:zhengxueliang

  • 基于FPGA的全数字激光测距信号处理

    激光测距是一种非接触式的测量技术,已被广泛使用于遥感、精密测量、工程建设、安全监测以及智能控制等领域。早期的激光测距系统在激光接收机中通过分立的单元电路处理激光发、收信号以测量光脉冲往返时间,使得开发成本高、电路复杂,调试困难,精度以及可靠性相对较差,体积和重量也较大,且没有与其他仪器相匹配的标准接口,上述缺陷阻碍了激光测距系统的普及应用。 本文针对激光测距信号处理系统设计了一套全数字集成方案,除激光发射、接收电路以外,将信号发生、信号采集、综合控制、数据处理和数据传输五个部分集成为一块专用集成电路。这样就不再需要DA转换和AD转换电路和滤波处理等模块,可以直接对信号进行数字信号处理。与分立的单元电路构成的激光测距信号处珲相比,可以大大降低激光测距系统的成本,缩短激光测距的研制周期。并且由于专用集成电路带有标准的RS232接口,可以直接与通信模块连接,构成激光遥测实时监控系统,通过LED实时显示测距结果。这样使得激光测距系统只需由激光器LD、接收PD和一片集成电路组成即可,提出了桥梁的位移监测技术方法,并设计出一种针对桥梁的位移监测的具有既便携、有效又经济实用的监测样机。 本文基于xil inx公司提供的开发环境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的开发版来设计的,提出一种基于方波的利用DCM(数字时钟管理器)检相的相位式测距方法;采用三把侧尺频率分别是30MHz、3MHz、lOkHz,对应的测尺长度分别为5米、50米和15000米,对应的精度分别为±0.02米、±0.5米和±5米。设计了一套激光测距全数字信号处理系统。为了证明本系统的准确性,另外设计了一套利用延时的方法来模拟激光光路,经过测试,证明利用DCM检相的相位式测距方法对于桥梁的位移监测是可行的,测量精度和测量结果也满足设计方案要求。

    标签: FPGA 全数字 信号处理 激光测距

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:fanboynet

  • 基于FPGA的短波数字信号调制解调

    在卫星通信、移动通信技术快速发展的今天,短波这一最古老和传统的通信方式不仅没有被淘汰,还在快速发展。其通信距离远、设备简单以及移动方便等优点被广泛应用于无线通信领域。 数字调制技术作为通信领域中极为重要的一个方面,也得到了迅速发展。全数字调制解调技术的使用使各类现代调制解调技术融合一体,目前国内多速率/多制式调制解调大多基于通用.DSP实现,支持的速率比较低。由于运算量大和硬件参数的限制,采用通用DSP无法胜任高速率调制解调的任务。现代FPGA可以提供支持以低系统丌销、低成本实现高速乘.累加超前进位链的DSP算法。本文采用理论与实践相结合的方式研究基于FPGA技术来实现短波数字信号的调制解调。通过对具体的FPGA系统设计与调试,将理论应用到实际中。 本文通过具体的EPlC60240C8芯片作为处理器的FPGA实验板,研究了短波数字信号调制解调的设计与丌发过程。分析了现代通信的各种调制方式.误码率。得出了不同的调制方式的优劣性。最后重点提出了QPSK的调制解调方法。给出了Qf'SK的调制解调框图、QPSK的SystemView系统仿真、VHDL程序进行调制解调,在OUARTUS上进行仿真。然后设计AD/DA输入输出电路,对短波数字信号进行调制解调。通过设计的AD/DA电路输入短波数字信号进行调制解调,然后输出原始的模拟信号。文中还对比了其他的调制解调方式,通过对比,发现不同的调制解调方式对短波信号的影响。最后,通过比较FPGA与DSP在处理高速率、大容量的数字信号,得出不同的结论。展示了FPGA在这方面的优越性。

    标签: FPGA 短波 数字信号 调制解调

    上传时间: 2013-06-05

    上传用户:362279997

  • 基于FPGA的图像处理算法及压缩编码

    本文以“机车车辆轮对动态检测装置”为研究背景,以改进提升装置性能为目标,研究在Altera公司的FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片Cyclone上实现图像采集控制、图像处理算法、JPEG(Joint Photographic Expert Group)压缩编码标准的基本系统。本文使用硬件描述语言Verilog,以RedLogic的RVDK开发板作为硬件平台,在开发工具OUARTUS2 6.0和MODELSIM SE 6.1B环境中完成软核的设计与仿真验证。 数据采集部分完成的功能是将由模拟摄像机拍摄到的图像信号进行数字化,然后从数据流中提取有效数据,加以适当裁剪,最后将奇偶场图像数据合并成帧,存储到存储器中。数字化及码流产生的功能由SAA7113芯片完成,由FPGA对SAA7113芯片初始化设置、控制,并对数字化后的数据进行操作。 图像处理算法部分考虑到实时性与算法复杂度等因素,从装置的图像处理流程中有选择性地实现了直方图均衡化、中值滤波与边缘检测三种图像处理算法。 压缩编码部分依据JPEG标准基本系统顺序编码模式,在FPGA上实现了DCT(Discrete Cosine Transform)变换、量化、Zig-Zag扫描、直流系数DPCM(Differential Pulse Code Modulation)编码、交流系数RLC(Run Length code)编码、霍夫曼编码等主要步骤,最后用实际的图像数据块对系统进行了验证。

    标签: FPGA 图像处理 压缩编码 算法

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:qazwsc

  • 基于FPGA实现雷达信号处理和图像显示

    在船舶交管系统中,雷达信息处理是最重要的组成部分。视频回波处理中的杂波处理要求实时性很高,大约要在一个距离单元的时间(0.05-0.1us)内完成。杂波处理如恒虚警处理本身比较复杂,这类处理过程又要求快速,图像显示系统要求及时的把接收到的雷达方位数据从极坐标转换成直角坐标。在软件上实现这些算法虽然精度可以达到,但是实时性问题不能满足。因此这类问题多采用高速专用数字设备来实现。FPGA在数字信号处理领域有非常广阔的应用前景,以其优良的性能在数字信号处理中发挥了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度实现一些函数和运算。针对以上几点,本文提出了利用CORDIC算法,基于FPGA来实现雷达信号处理和图像显示的算法研究,用硬件来实现正弦、余弦、正切、乘法、除法、指数和对数等基本函数和运算,把他们设计成为可重用的IP core,这样可以满足实时性和精度的问题。从而在将来的算法研究中方便的调用,这样在算法研究中可以节约大量的时间,在一定程度上降低研究的难度。 围绕雷达信号处理和图像显示,本次课题设计主要做了如下工作: 1.对CORDIC算法进行分析和研究,以及它在雷达信号处理和图像显示中的影响。 2.成功用硬件描述语言在Xilinx公司软件ISE的环境下编写代码,在Synplify和Modelsim上做了综合和仿真。 3.对实验结果进行精度和速度分析。 4.对雷达信号处理和图像显示的相关算法进行分析和研究。 5.从实例分析IP core的特点,对算法研究的影响和IP core在雷达信号处理和图像显示中的应用。 最终在实践环节,成功利用CORDIC算法,在FPGA上实现可重用的IP core,这些IP core能够以很高的精度实现一些基本函数和运算,在雷达信号处理与图像显示中起到很大的作用。

    标签: FPGA 雷达信号处理 图像显示

    上传时间: 2013-07-16

    上传用户:steele

  • Morlet小波分析的BOTDR信号处理

    基于布里渊散射的分布式光纤传感器是当前国内外研究的热点。本文介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感器的的原理、应用;布里渊时域反射技术(BOTDR)和布里渊时域分析技术(BOTDA)的原理。 受激布里渊散射(SBS)的过程中,入射光和散射光满足耦合振幅方程组。我们对该方程组采用有限差分法进行数值计算,并用Matlab模拟计算过程,对布里渊散射信号进行分析。 根据布里渊散射信号的特点,我们采用基于Morlet小波变换的DSP信号算法来处理 BOTDR传感信号。通过对该算法的核心单元——快速傅立叶变换(FFT)的硬件实现,我们在Stratix FPGA上实现了基于Morlet小波变换的DSP算法的硬件电路设计。 最后,在此基础上,我们对电路功能进行实际的仿真和验证,并和Matlab得到结果进行比较和分析。

    标签: Morlet BOTDR 小波分析 信号处理

    上传时间: 2013-07-22

    上传用户:牛布牛

  • 数字信号处理与噪音抑制

    数字信号处理与噪音抑制Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction,这个是第二版。

    标签: 数字信号处理

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Avoid98

  • 基于FPGA的数字收发机信号处理

    在3G移动通信网络建设中,如何实现密集城区的无线网络覆盖是目前基站的发展方向。目前网络覆盖理念的核心思想就把传统宏基站的基带处理和射频部分分离,分成基带处理单元和射频拉远单元两个设备,这样既节省空间、降低设置成本,又提高了组网效率。本文研究的数字收发机用于WCDMA基站系统的射频拉远单元中,实现移动通信网中射频信号的传输工作。 数字收发机主要由射频处理部分、模数/数模转换部分、数字上下变频处理部分、接口转换以及数字光模块组成。本文研究的重点是数字上下变频处理部分。设计采用软件无线电的架构和FPGA技术,所设计的数字上下变频部分可以在不修改硬件电路的基础上只需修改软件部分的参数则可实现多种频率的变频处理,极大地降低了开发成本,且缩短了开发周期。 根据系统设计的设计要求,以及现有芯片使用情况比较,本文选用Altera公司的:FPGA芯片,应用公司提供的Dspbuilder作为系统级的开发工具,应用Quartus Ⅱ作为综合、布局布线工具实现数字上下变频处理部分设计。 本文的主要研究工作包括以下几个部分: (1)对数字收发机的整体结构进行分析研究,确定数字收发机的实现结构和各个部分的功能; (2)通过对数字上下变频的相关理论的研究,分析出数字上下变频的结构、实现方法及性能; (3)通过对数控振荡器、CIC滤波器、FIR滤波器进行理论研究、内部实现结构以及性能分析,得出具体的参数和仿真实现结构; (4)使用FPGA中的IP核技术来实现数字上下变频,利用Matlab中Dspbuilder提供的IP核分别进行NCO、CIC、FIR的仿真工作;并得出数字上下变频的总体仿真实现结果; (5)对高速收发通道进行了研究和设计,根据系统的要求给出了数据帧结构,并采用Altera的第三代FPGA产品Stratix Ⅱ GX系列芯片实现了数字收发机的信号的串并/并串的接口转换。为后续继续研究工作奠定基础。

    标签: FPGA 数字 收发机 信号处理

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:zhuo0008

  • 基于FPGA的通用数字化音频处理平台

    目前对数字化音频处理的具体实现主要集中在以DSP或专用ASIC芯片为核心的处理平台的开发方面,存在着并行处理性能差,系统升级和在线配置不灵活等缺点。另一方面现有解决方案的设计主要集中于处理器芯片,而对于音频编解码芯片的关注度较低,而且没有提出过从芯片层到PCB板层的完整设计思路。本文针对上述问题对数字化音频处理平台进行了研究,主要内容包括: 1、提出了基于FPGA的通用音频处理平台,该方案有别于现有的基于MCU、DSP和其它专用ASIC芯片的方案,论证了基于FPGA的音频处理系统的结构及设计工作流程,并对嵌入式音频处理系统专门进行了研究。 2、提出了从芯片层到PCB板层的完整设计思路,并将设计思路得以实现。完成了FPGA的设计及实现过程,包括:系统整体分析,设计流程分析,配置模块和数据通信模块的RTL实现等;解决了FPGA与音频编解码芯片TLV320AIC23B之间接口不匹配问题;给出配置和数据通信模块的功能方框图;从多个角度完善PCB板设计,给出了各个系统组成部分的详细设计方案和硬件电路原理图,并附有PCB图。 3、建立了实验和分析环境,完成了各项实验和分析工作,主要包括:PCB板信号完整性分析和优化,FPGA系统中各个功能模块的实验与分析等。实验和分析结果论证了系统设计的合理性和实用性。 本文的研究与实现工作通过实验和分析得到了验证。结果表明,本文提出的由FPGA和音频编解码芯片TLV320AIC23B组成的数字化音频处理系统完全可以实现音频信号的数字化处理,从而可以将FPGA在数字信号处理领域的优点充分发挥于音频信号处理领域。

    标签: FPGA 通用数字 处理平台 音频

    上传时间: 2013-06-09

    上传用户:gaojiao1999