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地球物理

  • 多点无线扩频通信系统

    扩频通信具有较强的抗干扰、抗侦查和抗衰落能力,可以实现码分多址,目前广泛应用于通信抗干扰、卫星通信、导航、保密通信、测距和定位等各个方面。另外,随着集成电路技术的飞速发展,数字接收机和软件无线电也已经是现代通信研究的一个热点。 本文正是顺应这种发展趋势,在某工程项目的通信分系统中建立CDMA直接序列扩频通信系统。 本文作者承担了多点无线扩频通信系统的研究,建立了一个完整的仿真系统。提出了适合于本系统的实现算法,同时还建立了基于软件无线电平台的系统的全FPGA设计和实现,包括各个模块的测试和整个系统的联合测试。 文章的主要内容如下: 1.简述了扩频通信及软件无线电的发展及现状。 2. 对直扩系统的基本原理和系统中采用的相关关键技术进行了阐述。相关关键技术包括扩频码的研究和选取,扩频码同步的研究,包括捕获算法和跟踪算法的研究,以及自适应门限的研究。 3.详细讨论了该多点无线通信系统的设计与实现,提出了适合于本系统的算法。首先阐述了系统的总体设计方案和设计参数,接着分为物理层和链路层详细阐述了各个模块的设计与仿真,包括matlab仿真和modelsim仿真,文中给出了大量的仿真结果图。仿真结果证明算法的正确性,仿真性能也能满足系统设计的要求。 4.介绍了该多点无线通信系统的硬件平台与系统调试。首先介绍了系统的硬件平台和硬件框图,介绍了系统的相关器件及其配置,接着介绍了FPGA的开发流程、开发工具、设计原则及遇到的相关问题,最后介绍了系统的设计验证与性能分析,给出了系统的调试方案和调试结果。 本文所讨论的多点无线通信系统已经在某工程项目的通信分系统中实现。目前工作正常,性能良好,具有通用性、可移植性,有重要的理论及实用价值。

    标签: 多点 无线扩频 通信系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:wzr0701

  • CCK基带调制解调技术的研究实现

    本文重点研究的是补偿编码键控(CCK)的调制与解调算法原理,以及基于FPGA进行的系统设计实现。作为IEEE802.11b标准中关键的调制技术,CCK码具有良好的相关特性,能够在高速率传输数据的同时有效的克服多径效应。本文首先对WLAN的结构和特点进行了简单介绍,对其中的IEEE802.11b标准进行了研究,并着重分析了其物理层基带部分的结构和规范。然后系统的介绍了CCK码的特点,重点对11Mb/s模式下基于“基本CCK码字集”的CCK调制原理和基于快速沃尔什变换(FWT)块的CCK解调原理进行了分析讨论。接下来通过在Matlab中对调制和解调方案的仿真,得到了正确的理论数据,并验证了系统设计的可行性。最后在Xilinx公司的ISE6.2开发环境下,使用硬件描述语言Verilog HDL对CCK调制和解调系统在FPGA中进行了设计,然后将整个系统在ModelSim中进行了功能仿真。理论分析和仿真结果的比较表明系统设计是正确的,而且系统性能良好。 本文所设计的基于FPGA的CCK调制和解调系统具有集成度高、稳定性强和能够在线软件更新等特点。研究成果可以给将来设计更高性能、更高集成度的基带WLAN芯片提供基础。

    标签: CCK 基带 调制 解调技术

    上传时间: 2013-06-02

    上传用户:yoleeson

  • 基于FPGA的高频数字DCDC变换器研究

    在传统的电力电子电路中,DC/DC变换器通常采用模拟电路实现电压或电流的控制。数字控制与模拟控制相比,有着显著的优点,数字控制可以实现复杂的控制策略,同时大大提高系统的可靠性和灵活性,并易于实现系统的智能化。但目前数字控制基本上限于电力传动领域,DC/DC变换器由于其开关频率较高,一般其外围功能由DSP或微处理器完成,而控制的核心,如PWM发生等大多采用专用控制芯片实现。FPGA由于其快速性、灵活性及保密性等优点,近年来在数字控制领域受到越来越多的关注。基于FPGA的DC/DC变换器是电力电子领域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck变换器的建模、设计及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA开发板实现了Buck变换器的全数字控制。 论文首先从Buck变换器的理论分析入手,根据它的物理特性,研究了该变换器的状态空间平均模型和小信号分析。为了获得高性能的开关电源,提出并分析了混杂模型设计方案,然后进行了控制器设计。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck电路的仿真模型,并进行仿真研究。浮点仿真的运算精度与溢出问题,影响了仿真的精度。为了克服这些不足,作者采用了定点仿真方法,得到了满意的仿真结果。论文还着重论述了开关电源的数字控制器部分,数字控制器一般由三个主要功能模块组成:模数转换器、数字脉宽调制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和数字补偿器。文中重点研究了DPWM和数字补偿器,阐述了目前高频数字控制变换器中存在的主要问题,特别是高频状态下DPWM分辨率较低,影响控制精度,甚至引起极限环(Limit Cycling)现象,对DPWM分辨率的提高与系统硬件工作频率之间的矛盾、DPWM分辨率与A/D分辨率之间的关系等问题作了全面深入的分析。论文提出了一种新的提高DPWM分辨率的方法,该方法在不提高系统硬件频率的前提下,采用软件使DPWM的分辨率大大提高。作者还设计了两种数字补偿器,并进行了分析比较,选择了合适的补偿算法,达到了改善系统性能的目的。 设计完成后,作者使用ISE 9.1i软件进行了FPGA实现的前、后仿真,验证了所提出理论及控制算法的正确性。作者完成了Buck电路的硬件制作及基于FPGA的软件设计,采用32MHz的硬件晶振实现了11-bit的DPWM分辨率,开关频率达到1MHz,得到了满意的系统性能,论文最后给出了仿真和实验结果。

    标签: FPGA DCDC 高频 数字

    上传时间: 2013-07-23

    上传用户:kristycreasy

  • 基于FPGA的PCI高速数据通信卡的研制

    本文主要研究一种隔离器高速数据通信卡设计,并对基于PCI总线的内外网数据通讯和交换的硬件编程实现进行详细的说明,最后在pc机windows平台下对数据通信卡进行吞吐量和稳定性的测试。 首先介绍了网络安全的现状以及物理网络隔离的原理和重要性,并叙述了网络隔离产品的发展,接着介绍网络隔离系统,并提出硬件平台的总体设计方案:重点叙述了网闸内外网通讯的硬件核心数据通信卡设计思路和数据的流程,以及基于FPGA的PCI接口外部逻辑设计,并对该数据通讯卡在windows平台双机之间通讯作了测试,并对测试结果作了分析。

    标签: FPGA PCI 高速数据 通信卡

    上传时间: 2013-07-30

    上传用户:muyehuli

  • FPGA在硬盘加密卡中的应用与研究

    随着我国信息化发展进程加快,信息化覆盖面扩大,信息安全问题也就随之增多,其影响和后果也更加广泛和严重。同时,信息安全及其对经济发展、国家安全和社会稳定的重大影响,正日益突出地显现出来,受到越来越多的关注。在和平年代,通过对信息载体进行大规模的物理破坏,从而达到危害信息安全的目的,在一定程度上是行不通的。然而,在信息安全的角力上,破坏者从来都没有放弃过,他们把目标对准了信息载体中的数据,由于数据的易失性,计算机数据成为信息安全中的最大隐患,同时也是破坏信息安全的一个突破口。 本文提出研制硬盘加密卡的主要目的是为了防止对计算机数据的窃取,保护硬盘中的数据。破坏者在得到硬盘后,也不能够得到硬盘中的数据,从而达到保护信息安全的目的。加密卡提供两个符合ATA-6标准的接口,串接在主板IDE接口和硬盘之间。存储在硬盘上的数据,是经过加密以后的加密数据;从硬盘上读出的数据,必须经过该卡的解密才可被正常使用,否则只是一堆乱码。加密卡采用FPGA技术实现IDE接口和加密算法,以减小加解密带来的速度上的影响。 论文的工作重点主要有以下几个方面的内容:FPGA及VHDL语言的研究,ATA协议标准研究及IDE接口的FPGA实现。论文对ATA协议做了细致的研究,分析了硬盘接口的工作机制以及主机与硬盘之间的通信协议,并在此基础上,重点研究了用FPGA的编程功能来实现一个计算机硬件底层接口协议的方法,详细介绍了芯片的内部框图及FPGA的软件流程图,提出了在实现过程中应注意的要点,最终用FPGA构建了一个双向IDE硬盘通道,实现了两套符合ATA-6规范的IDE接口。

    标签: FPGA 硬盘 加密卡 中的应用

    上传时间: 2013-08-02

    上传用户:Ants

  • MCU解密全攻略

    详细分析了MCU芯片的物理结构,在介绍结构基础上,分别从侵入式破解方法和非侵入式破解方法介绍了破解各类MCU的方法。

    标签: MCU 解密

    上传时间: 2013-05-30

    上传用户:chens000

  • 基于FPGA的调制解调器

    当今电子系统的设计是以大规模FPGA为物理载体的系统芯片的设计,基于FPGA的片上系统可称为可编程片上系统(SOPC)。SOPC的设计是以知识产权核(IPCore)为基础,以硬件描述语言为主要设计手段,借助以计算机为平台的EDA工具进行的。 本文在介绍了FPGA与SOPC相关技术的基础上,给出了SOPC技术开发调制解调器的方案。在分析设计软件Matlab/DSP(Digital Signal Processing)。builder以及Quartus Ⅱ开发软件进行SOPC(System On a Programmable Chip)设计流程后,依据调制解调算法提出了一种基于DSP Builder调制解调器的SOPC实现方案,模块化的设计方法大大缩短了调制解调器的开发周期。 在SOPC技术开发调制解调器的过程中,用MATLAB/Simulink的图形方式调用Altera DSP Builder和其他Simulink库中的图形模块(Block)进行系统建模,在Simulink中仿真通过后,利用DSP Builder将Simulink的模型文件(.mdl)转化成通用的硬件描述语言VHDL文件,从而避免了VHDL语言手动编写系统的烦琐过程,将精力集中于算法的优化上。 基于DSP Builder的开发功能,调制解调器电路中的低通滤波器可直接调用FIRIP Core,进一步提高了开发效率。 在进行编译、仿真调试成功后,经过QuartusⅡ将编译生成的编程文件下载到ALTERA公司Cyclone Ⅱ系列的FPGA芯片EP2C5F256C6,完成器件编程,从而给出了一种调制解调器的SOPC系统实现方案。

    标签: FPGA 调制解调器

    上传时间: 2013-05-28

    上传用户:koulian

  • QuartusII_5_0.rar

    Quartus II 软件5.0在高密度FPGA设计上具有性能和效率领先优势。此版本首次展示了业内编译增强技术以及多种新的高密度设计高效特性。 Quartus II软件5.0的新特性和增强功能包括: 编译和时序逼近的增强特性 编译增强特性缩短近70%编译时间 编译增强特性使设计人员能够根据综合和适配的需要,将设计划分为物理和逻辑分区,在特定设计分区上实施物理综合等高级优化技术,保持其他模块性能不变,从而提高时序逼近效率。SignalTap? II 嵌入式逻辑分析仪也可以采用该技术加速实现验证迭代。 时

    标签: QuartusII

    上传时间: 2013-06-06

    上传用户:dapangxie

  • USB移动硬盘数据加密技术

    随着信息量的急剧增长,信息安全日益受到人们重视。移动硬盘的出现使得数据的转移和携带更加方便,但也不可避免的带来了数据安全隐患。只要窃走了移动硬盘,任何想窃取硬盘信息的人便可以轻松得逞,即使设置了类似访问口令这样的逻辑密钥,要想破解也不是件难事。 一个完整的数据加解密系统应该具备安全可靠的密码认证机制和数据加解密算法。本文基于MEMS强链、USB控制器和FPGA设计了一种USB接口的高效数据加解密系统,采用物理认证并用硬件实现AES加密算法。普通IDE硬盘挂接该系统后成为安全性极高的加密USB移动硬盘,其平均数据吞吐率接近普通U盘,达到10MB/s。

    标签: USB 移动 硬盘数据 加密技术

    上传时间: 2013-06-16

    上传用户:1159797854

  • OFDM发射机系统的FPGA设计

    无线局域网是计算机网络技术和无线通信技术相结合的产物,是利用无线媒介传输信息的计算机网络。在无线通信信道中,由于多径时延不可避免地存在符号间干扰,正交频分复用(OFDM)作为一种可以有效对抗符号间干扰(ISI)和提高频谱利用率的高速传输技术,引起了广泛关注。在无线局域网(WLAN)系统中,OFDM调制技术已经被采用作为其物理层标准,并且公认为是下一代无线通信系统中的核心技术。基于IEEE802.11a的无线局域网标准的物理层采用了OFDM技术,能有效的对抗多径信道衰落,达到54Mbps的速度,而未来而的IEEE802.11n将达到100Mbps的高速。因此,研发以OFDM为核心的原型机研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技术的同时,结合相应的EDA工具对系统进行建模并基于IEEE802.11a物理层标准给出了一种OFDM基带发射机系统的FPGA实现方案。整个设计采用目前主流的自顶向下的设计方法,由总体设计至详细设计逐步细化。在系统功能模块的FPGA实现过程中,针对Xilinx一款160万门的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a帧格式,对发射机系统各个模块进行了详细设计和仿真: (1)训练序列生成模块,包括长,短训练序列; (2)信令模块,包括卷积编码,交织,BPSK调制映射; (3)数据模块,包括加扰,卷积编码,删余,交织,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM调制映射; (4)OFDM处理部分,包括导频插入,加循环前缀,IFFT处理; (5)对整个发射处理部分联调,并给出仿真结果另外,还完成了接收机部分模块的FPGA设计,并给出了相应的顶层结构与仿真波形。最后提出了改进和进一步开发的方向。

    标签: OFDM FPGA 发射机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:李彦东