数字信号处理是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一.目前,数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域.而数字信号处理算法的硬件实现一般来讲有三种方式:用于通用目的的可编程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片组和ASIC;可以由用户编程的FPGA芯片.随着微电子技术的发展,采用现场可编程门阵列FPGA进行数字信号处理得到了飞速发展,FPGA正在越来越多地代替ASIC和PDSP用作前端数字信号处理的运算.该文主要探讨了基于FPGA数字信号处理的实现.首先详细阐述了数字信号处理的理论基础,重点讨论了离散傅立叶变换算法原理,由于快速傅立叶变换算法在实际中得到了广泛的应用,该文给出了基-2FFT算法原理、讨论了按时间抽取FFT算法的特点.该论文对硬件描述语言的描述方法和风格做了一定的探讨,介绍了硬件描述语言的开发环境MAXPLUSII.在此基础上,该论文详细阐述了数字集成系统的高层次设计方法,讨论了数字系统设计层次的划分和数字系统的自顶向下的设计方法,探讨了数字集成系统的系统级设计和寄存器传输级设计,描述了数字集成系统的高层次综合方法.最后该文描述了数字信号处理系统结构的实现方法,指出常见的高速、实时信号处理系统的四种结构;由于FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位,所以该文提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想,给出了总体实现框图;重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元,采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器,从而提高了蝶形处理器的运算速度,降低了运算复杂度.
上传时间: 2013-07-19
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本文设计的井下网络分站作为“煤矿安全自动检测、监控及管理系统”的一个重要的组成部分,以ARM微控制器为核心,以操作系统μC/OS-Ⅱ为操作平台,采用TCP/IP协议栈实现了分站的网络通信功能,很好的解决了当前煤矿企业安全监控系统通信协议不一致的问题。 在硬件方面,严格按照《煤矿安全监控系统通用技术要求》完成了监控分站的总体硬件设计,并通过驱动网卡芯片RTL8019AS实现了以太网连接。选用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作为分站的控制芯片,它带有16KB的静态RAM和256KB的高速FLASH,包含8路10位A/D,还有多个串行接口,可使用的GPIO高达76个(使用了外部存储器),很好了满足了分站外接传感器的多样化要求。在人机对话方面,系统扩展了128×64的液晶和1×4的键盘。在通信方面,采用TCP/IP协议与地面主机进行通信,将各种参数传送到地面主机进行复杂的运算处理。 在软件方面,介绍了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的移植过程,并在此基础上分析了TCP/IP协议栈的实现;制定了统一的数据交换格式;通信过程中采用了标准的TCP/IP协议;详细介绍了几个主要程序模块的编程思路,如LCD显示、外部输入频率信号的计数及数据存储,并给出了在实际编程过程中遇到的问题及解决方法。 本监控分站根据《本质安全型“i”》标准将外部接入设备和分站作了电气隔离,该分站具有2路A/D数据采集;6路光电隔离数字量输入;2路光电隔离数字量输出对外部设备进行远程管理和控制;人机接口提供人机交互界面,提供按键操作和数据显示;RS485通信接口负责与外界设备进行通信;网络通信接口负责为各种监测监控系统提供兼容的接入接口;非易失性铁电存储器作为数据存储区以保证掉电后存储数据不丢失。
上传时间: 2013-04-24
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大气激光通信是指以激光光波作为载体,大气作为传输介质的光通信系统。在空间大气激光通信中,由于大气的散射、吸收,大气湍流等作用,在激光接收端就会出现光斑抖动、相位起伏等现象,因此研究一种适合在高速率、弱信号条件下处理技术,保证激光信号的误码率是有着十分重要的意义。 本文研究了一种基于嵌入式微处理器系统的大气激光信号处理方法。文章从空间激光发展现状及信道环境出发,提出了一种采用ARM微处理控制器并在控制器上移植实时操作系统μC/OS-Ⅱ,运用浮动阈值算法来减小大气信道对激光探测的影响的方法。在测试中,取得了比较好的实验效果。
上传时间: 2013-04-24
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随着我国电力行业的飞速发展,安全五防工作的重要性日益突显。为此我国大部分省市电力部门均要求高压带电设备必须配装安全五防装置——即高压带电显示装置。感应式高压带电显示闭锁装置由于其非接触式传感特性和相间处理无干扰的优点成为行业首选,而三相正弦波信号发生器则是感应式高压带电显示闭锁装置主要电气性能保证的关键。 本文研究基于感应式高压带电显示闭锁装置所感应的高压带电体电场信号,并依据感应式高压带电显示闭锁装置的电气性能行业标准制定了该信号发生器的性能指标。设计的三相正弦波信号发生器在硬件架构上以ARM7微处理器为核心,符合16C550工业标准的异步串行口UART0与PC机通信,便于信号输出和数据保存,为满足感应式高压带电显示闭锁装置在复杂环境运行的数据分析和智能决策提供了平台。现场数据的实时采集、保存和分析功能,将对感应式高压带电显示闭锁装置的智能化起到关键作用。
上传时间: 2013-04-24
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高速光电隔离器6N137应用,高频PWM输出隔离器件
上传时间: 2013-04-24
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本文实现了GPS中频信号处理的整体设计方案。该方案使用Zarlink公司的GP2015射频芯片和FPGA共同搭建硬件系统,用于实现GPS定位功能。其中GP2015芯片作为GPS信号接收前端,FPGA作为系统搭建和算法实现的平台。 首先,针对建立GPS中频数据处理平台的需要,设计了GPS信号接收的射频前端以及LVDS数据传输电路,编写了FPGA传输大量高频数据的VHDL程序,实现了数据的传输及存储。其次,设计PC机的用户界面接口程序,为控制和测试提供了可靠的保障。在此基础上开发了GPS中频数据处理的平台,为研究GPS定位算法提供了硬件基础。 数据捕获和追踪是GPS算法中最耗时的两部分,因此,本设计提出快速精确的数据捕获方法。在分析频域捕获算法的基础上,提出相位差分精确定频的方法,分析其可行性,给出实施方案并与普通串行精确定频算法比较,经过实验,得到了很好的结果。 在研究捕获算法的基础上,本文在FPGA上实现了GPS中频信号的捕获算法。既保证了软件算法的灵活性又利用了硬件工作的实时性,达到了快速捕获的目的。
上传时间: 2013-04-24
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该论文的工作主要分为两部分,第一部分是介绍与数字高清晰度电视(HDTV)码流发生器配套的信源解码板的设计与实现.信源解码板是整个码流发生器的重要组成部分,该论文在介绍相关标准MPEG-2和AC-3以及整个码流发生器功能的基础上提出了用ST公司的芯片组实现HDTV信源解码板的设计方案.论文详细分析了各个功能模块的具体设计方法以及实现时应注意的问题.目前该课题已经成功结题,各项技术指标完全符合合作单位的要求.该论文的第二部分主要是进行基于FPGA的显示器测试信号发生器的研究与开发.在对测试信号发生器所需产生的13种测试图案和所要适应的18种显示格式的介绍之后,该论文提出了以FLEX10K50为核心控制芯片的显示器测试信号发生器的设计方案.该论文详细讨论了FPGA设计中各个功能模块的划分和设计实现方法,并介绍了对FLEX10K50进行配置的方法.
上传时间: 2013-04-24
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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。
上传时间: 2013-06-26
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该文针对复杂信号实时处理的困难,提出了采用FPGA来实现信号处理的方法,并根据系统需要设计了一个嵌入式实验平台.根据FPGA实现信号处理的关键点:设计合理的FPGA结构,体现算法的并行性和流水性,论文着重分析了用FPGA实现阵列结构处理的具体方法和实现过程.论文从分析算法的并行度入手,提出用相关图方法直观反映算法的相关性,在此基础上设计了算法的信号流图结构和脉动阵列结构.并针对典型信号处理算法(矩阵运算、卷积运算)进行了并行度分析,相关图设计和从相关图导出脉动阵列结构的研究.同时针对FPGA特点,提出了采用CORDIC结构来设计通用运算单元,给出其流水实现的结构,结合脉动阵列结构提高了矩阵运算性能.最后设计一个以32位CPU为核心的实验平台,编写了启动程序和诊断程序.
上传时间: 2013-04-24
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信号与线性系统分析教程信号与线性系统分析教程
上传时间: 2013-07-23
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