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多径信道

  • 基于C8051F330单片机的多路温湿度测控系统

    介绍了一种高速、高性能的单片机C8051F330,该单片机内部集成了众多的功能部件,是真正的混合信号在片系统。本文对单片机的功能和特点做了详细的介绍,并以一个实际的多路温湿度测控系统为例,给出

    标签: C8051F330 单片机 多路 温湿度测控系统

    上传时间: 2013-07-28

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  • 基于ARM和射频技术的工程机械遥控器的研制

    随着我国经济的高速发展,各类建设工程越来越多,这导致了国家对工程机械的需求越来越大,要求也越来越高。在机械和液压技术已发展成熟的今天,信息化和智能化成了工程机械进行产品性能提升的新的突破口。而无线遥控技术是信息化的一个重要方面。 鉴于工程机械设备对无线遥控设备的需求,本文研制了用于工程机械的无线遥控器。因为工程机械对遥控通信的可靠性、抗干扰性和通信距离都有比较高的要求,所以本文没有选择红外、蓝牙等技术作为通信手段,而是选用高性能的射频芯片ADF7020来搭建射频模块。在控制器方面,考虑到通信过程中需要进行非常复杂的编解码运算,所以本文选用了运算速率较快的32位ARM核微控制器LPC2119。 论文首先在对上述两块主芯片进行深入研究的基础上介绍了它们的功能特点和参数性能,与此同时还介绍了嵌入式系统开发的相关知识。接着基于这两块芯片对遥控器的实施方案进行了设计,包括硬件系统和软件系统两方面的内容,这构成了论文的主体内容之一。然后论文详细深入的研究和讨论了对遥控器通信性能起关键作用的差错控制系统。研究内容包括循环码、CRC码、RS码和交织技术等一系列的信道编码理论,并且给出了各种编解码的实现方法。基于这些理论,论文设计了一种CRC码、RS码以及交织技术相结合的差错控制方法并将其应用在遥控器中,实际测试证明该方法从很大程度上提升了遥控器的通信性能。此外,还实现了遥控器的跳频功能,可以有效的抵抗同频干扰。论文的最后简要介绍了系统开发调试环境以及仿真工具,并总结了软件实现过程中对一些关键问题的处理办法。

    标签: ARM 射频技术 工程机械 遥控器

    上传时间: 2013-05-18

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  • LDPC码译码器FPGA实现研究

    LDPC码以其接近Shannon极限的优异性能在编码界引起了轰动,成为研究的热点。随着研究的不断深入和技术的发展,目前,LDPC码已经被多个通信系统定为信道编码方案,并被应用到第二代数字视频广播卫星(DVB—S2)通信系统中。由于LDPC码译码过程中所涉及的数据量庞大,译码时序控制复杂,如何实现LDPC码译码器成为了人们研究的重点。 论文以基于FPGA实现LDPC码译码器为研究目标,主要对译码算法选择、译码数据量化、定点数据表示方式、译码算法关键运算单元的FPGA设计和译码的时序控制进行了深入研究。首先分析了LDPC码的基本译码原理和常用译码算法。然后重点分析了BP算法、Log-BP算法、最小和算法和归一化最小和算法,并对四种译码算法的纠错性能和译码复杂度进行比较论证,选出适合硬件实现的译码方案。结合通信系统,对译码算法进行仿真分析,确定了译码算法的各个参数值和译码量化方案。 在系统仿真分析论证的基础之上,以归一化最小和译码算法为理论方案,利用硬件描述语言编写译码功能模块,并基于FPGA实现了固定译码长度的LDPC码译码器,利用MATLAB和Modelsim分别对译码器进行了功能验证和时序验证,最后模拟通信系统完成了译码器的硬件测试。

    标签: LDPC FPGA 译码器 实现研究

    上传时间: 2013-04-24

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  • OFDMMIMO系统接收机关键技术研究与FPGA实现

    近年来,移动通信技术在全球范围内得到了迅猛的发展及应用,各种全新的无线通信概念层出不穷、各种新的体制及其关键技术日新月异。由于正交频分复用(OFDM)技术可以高效地利用频谱资源并有效地对抗频率选择性衰落,多入多出(MIMO)利用多个天线实现多发多收,在不增加带宽和发送功率的情况下,可以成倍提高信道容量,因此OFDM-MIMO技术被广泛认为是后三代通信系统(B3G)的关键技术,是当今移动通信领域研究的热点。 本文对OFDM-MIMO通信系统接收机的关键技术--数字下变频,OFDM同步、解调进行了相关研究,在多天线接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上,完成了数字下变频,OFDM同步和解调的FPGA设计与实现。通过功能仿真、时序仿真、板级电路测试,验证了该设计的正确性。 本文首先介绍了OFDM基本原理以其特点,然后对同步技术和数字下变频技术作了相应的介绍。同步是OFDM系统设计中的一项关键技术,即是针对系统中存在的时间偏差、频率偏差进行定时恢复、频偏的估计与补偿,来减少各种同步偏差对系统性能的影响。数字下变频是软件无线电的核心技术之一,其基本功能是从高速中频数字信号中提取所需的窄带信号,将其下变频为基带信号,降低数据率,以供后续DSP器件作进一步处理。 在数字下变频器的设计和实现方面,本文先介绍了数字下变频器的原理和基本结构,然后根据系统要求对其进行了设计,并在实现上作了一些简化,节约了硬件资源。 在对时间同步的设计和实现方面,本文采用了利用PN序列进行时间同步的算法。在实现上根据系统实际情况将数据分为四路分别与本地PN码做滑动相关运算,更有效的利用了同步数据,达到了更好的同步性能。 在OFDM的频率同步的设计和实现方面,本文采用重复的PN码两两相关来估计频偏值,并联合一个二阶负反馈环路进行补偿。该算法利用环路自身噪声带宽抑制噪声,提高频率估计精度,并同时利用负反馈扩大频偏估计范围。本文在对算法的详细研究分析的基础上对其进行了FPGA设计与实现。

    标签: OFDMMIMO FPGA 接收机

    上传时间: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的GSM系统信道编码技术研究

    本论文是以GSM基站系统为对象研究了软件无线电思想在移动通信中应用的可行性,通过构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,用软件来完成各种功能。 本文首先从整体上介绍了GSM移动通信系统及其实现过程,通过大量的Matlab仿真详细论述了GSM蜂窝通信系统中的语音编码、信道编码、交织、加密、调制等技术。 其次,文中介绍了GSM信道编码规则,其中重点阐述了CRC、卷积码和交织码的基本原理和算法实现,并完成了三者编码译码的软件设计,采用FPGA技术实现并验证了设计的正确性。 最后,对GMSK调制和解调的原理及特点进行论述,并提出了软件实现的可行性方案,为下一步的软件设计打下了坚实的基础。硬件试验平台是软件实现的基础,因此,文中进行了详细的分析与设计,并给出了部分电路设计图,对相关课题的研究具有一定的指导意义和参考价值。

    标签: FPGA GSM 信道编码

    上传时间: 2013-07-11

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  • TDSCDMA频点拉远系统的FPGA设计与实现

    随着TD—SCDMA技术的不断发展,TD—SCDMA系统产品也逐步成熟并随之完善。产品家族日益丰富,室内型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站产品逐步问世,可以满足不同场景的建网需求。而分布式基站(BBU+RRU)越来越多地受到业界的关注和重视。 本文主要从TD—SCDMA频点拉远系统(RRU)和软件无线电技术的发展入手,重点研究TD—SCDMA频点拉远系统的FPGA设计与实现。TD—SCDMA通信系统通过灵活分配不同的上下行时隙,实现业务的不对称性,但是多路数字中频所构成的系统成本高和控制的复杂性,以及TDD双工模式下,系统的峰均比随时隙数增加而增加,对整个频点拉远系统的前端放大器线性输入提出了很高的要求。TD—SCDMA系统使用软件无线电平台,一方面软件算法可以有效保证时隙分配的准确性,保证对前端控制器的开关控制,以及对上下行功率读取计算和子帧的灵活提取,另一方面灵活的DUC/CFR算法可以有效的提高频带利用率和抗干扰能力,有效的控制TDD系统的峰均比,有效降低系统对前端放大器线性输出能力的要求。 本文主要研究软件无线电中DUC和CFR的关键技术以及FPGA实现,DUC主要由3倍FIR内插成型滤波器、2倍插值补偿滤波器以及5级CIC滤波器级联组成;而CFR主要采用类似基带削峰的加窗滤波的中频削峰算法,可以降低相邻信道的溢出,更有效的降低CF值。将DUC/CFR以单片FPGA实现,能很好提高RRU性能,减少其硬件结构,降低成本,降低功耗,增加外部环境的稳定性。

    标签: TDSCDMA FPGA 频点

    上传时间: 2013-04-24

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  • 基于DDSFPGA的多波形信号源的研究

    直接数字合成(DDS)技术采用全数字的合成方法,所产生的信号具有频率分辨率高、频率切换速度快、频率切换时相位连续、输出相位噪声低和可以产生任意波形等诸多优点。本文研究的是一种基于DDS/FPGA的多波形信号源系统,其中,DDS技术是其核心技术。DDS可以精确地控制合成信号的三个参量:幅度、相位以及频率,因此利用DDS技术可以合成任意波形。但因其数字化合成的固有特点,使其输出信号中存在大量杂散信号。杂散信号的主要来源是:相位截断带来的杂散信号;幅度量化带来的杂散信号;DAC的非线性特性带来的杂散信号。这些杂散信号严重影响了合成信号的频谱纯度。因此抑制这些杂散信号是提高合成信号谱质的关键。 本文在研究各种抑制DDS杂散技术的基础上,提出了中和加扰技术,这可以在很大程度上减小杂散对DDS输出信号谱质的影响。 EP1S808956C6是一款高性能的FPGA芯片,其超强的数据处理能力十分适合应用于DDS多波形信号源的开发。在QuartusⅡ平台下运用Verilog HDL语言和原理图设计可以很方便地应用各种抑制杂散信号的方法来提高输出信号的谱质。 结合高速DDS技术和FPGA两者的优点,本文设计了一种基于DDS/FPGA的多波形信号源,它能完成正弦波、余弦波、三角波、锯齿波、方波、AM、SSB、FM、2ASK、2FSK、π/4-QDPSK等多种信号。使得所设计的信号源可以适应多种不同的工作环境,给工作带了方便。

    标签: DDSFPGA 多波形 信号源

    上传时间: 2013-07-27

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  • 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

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  • 高吞吐量LDPC码编码构造及其FPGA实现

    低密度校验码(LDPC,Low Density Parity Check Code)是一种性能接近香农极限的信道编码,已被广泛地采用到各种无线通信领域标准中,包括我国的数字电视地面传输标准、欧洲第二代卫星数字视频广播标准(DVB-S2,Digital Video Broadcasting-Satellite 2)、IEEE 802.11n、IEEE 802.16e等。它是3G乃至将来4G通信系统中的核心技术之一。 当今LDPC码构造的主流方向有两个,分别是结合准循环(QC,Quasi Cyclic)移位结构的单次扩展构造和类似重复累积(RA,Repeat Accumulate)码构造。相应地,主要的LDPC码编码算法有基于生成矩阵的算法和基于迭代译码的算法。基于生成矩阵的编码算法吞吐量高,但是需要较多的寄存器和ROM资源;基于迭代译码的编码算法实现简单,但是吞吐量不高,且不容易构造高性能的好码。 本文在研究了上述几种码构造和编码算法之后,结合编译码器综合实现的复杂度考虑,提出了一种切实可行的基于二次扩展(Dex,Duplex Expansion)的QC-LDPC码构造方法,以实现高吞吐量的LDPC码收发端;并且充分利用该类码校验矩阵准循环移位结构的特点,结合RU算法,提出了一种新编码器的设计方案。 基于二次扩展的QC-LDPC码构造方法,是通过对母矩阵先后进行乱序扩展(Pex,Permutation Expansion)和循环移位扩展(CSEx,Cyclic Shift Expansion)实现的。在此基础上,为了实现可变码长、可变码率,一般编译码器需同时支持多个乱序扩展和循环移位扩展的扩展因子。本文所述二次扩展构造方法的特点在于,固定循环移位扩展的扩展因子大小不变,支持多个乱序扩展的扩展因子,使得译码器结构得以精简;构造得到的码字具有近似规则码的结构,便于硬件实现;(伪)随机生成的循环移位系数能够提高码字的误码性能,是对硬件实现和误码性能的一种折中。 新编码器在很大程度上考虑了资源的复用,使得实现复杂度近似与码长成正比。考虑到吞吐量的要求,新编码器结构完全抛弃了RU算法中串行的前向替换(FS,Forward Substitution)模块,同时简化了流水线结构,由原先RU算法的6级降低为4级;为了缩短编码延时,设计时安排每一级流水线计算所需的时钟数大致相同。 这种码字构造和编码联合设计方案具有以下优势:相比RU算法,新方案对可变码长、可变码率的支持更灵活,吞吐量也更大;相比基于生成矩阵的编码算法,新方案节省了50%以上的寄存器和ROM资源,单位资源下的吞吐量更大;相比类似重复累积码结构的基于迭代译码的编码算法,新方案使高性能LDPC码的构造更为方便。以上结果都在Xilinx Virtex II pro 70 FPGA上得到验证。 通过在实验板上实测表明,上述基于二次扩展的QC-LDPC码构造和相应的编码方案能够实现高吞吐量LDPC码收发端,在实际应用中具有很高的价值。 目前,LDPC码正向着非规则、自适应、信源信道及调制联合编码方向发展。跨层联合编码的构造方法,及其对应的编码算法,也必将成为信道编码理论未来的研究重点。

    标签: LDPC FPGA 吞吐量 编码

    上传时间: 2013-07-26

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  • 基于STM32的多功能MP3播放器设计

    本文设计了一款基于STM32的多功能MP3,功能包括:MP3/WMA/WAV/MIDI音频文件播放、JPEG/JPG/BMP图片浏览、游戏、闹钟、万年历、电子书、调频收音机、彩色台灯、功率放大等。

    标签: STM MP3 32 多功能

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:sy_jiadeyi