超声波流量计以非接触、精度高、使用方便等优点,在气象、石油、化工、医药、水资源管理等领域获得了广泛的应用。近年来,随着数字处理技术和微处理器技术的发展,超声波流量计作为一种测量仪表也得到了长足进步。本课题将ARM微控制器用于流量测量仪表的研制,拓展了仪表的开发空间,符合嵌入式技术的发展方向。 本文详细介绍了超声波时差法流量测量原理及基于LPC2214的超声波流量计系统设计方案和软硬件实现方法,并对测时算法进行了详细讨论。通过分析和借鉴国外超声波流量测量的先进技术和方法,得出了改进的时差法测量方案。系统硬件设计了超声波发射、接收及放大电路,采用高速模数转换器数字化接收信号,并对ARM系统电路中的电源电路,存储器电路,通信接口电路等进行了详细介绍。系统软件详细分析了嵌入式操作系统uClinux的移植方法,给出构建ARM-uClinux平台的步骤,并基于此平台,完成了系统软件设计。测时算法运用数字滤波技术提高信号信噪比,采用方差比检验方法和插值算法,提高测时定位精度。 系统设计良好的人机交互界面和通信调试接口,提高了ARM系统的软件开发调试效率;在保证流量计系统功能的同时,尽量简化硬件电路设计,降低研制成本,使设计更具合理性。
上传时间: 2013-04-24
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在无线通信系统中,信号在传输过程中由于多径效应和信道带宽的有限性以及信道特性的不完善性导致不可避免地产生码间串扰(Intersymbol Interference).为了克服码间串扰所带来的信号畸变,则必须在接收端增加均衡器,以补偿信道特性,正确恢复发送序列.盲均衡器由于不需要训练序列,仅利用接收信号的统计特性就能对信道特性进行均衡,消除码间串扰,成为近年来通信领域研究的热点课题.本课题采用已经取得了很多研究成果的Bussgang类盲均衡算法,主要因为它的计算复杂度小,便于实时实现,具有较好的性能.本文探讨了以FPGA(Field Programmable Gates Array)为平台,使用Verilog HDL(Hardware Description Language)语言设计并实现基于Bussgang类型算法的盲均衡器的硬件系统.本文简要介绍了Bussgang类型盲均衡算法中的判决引导LMS(DDLMS)和常模(CMA)两种算法和FPGA设计流程.并详细阐述了基于FPGA的信道盲均衡器的设计思想、设计结构和Verilog设计实现,以及分别给出了各个模块的结构框图以及验证结果.本课题所设计和实现的信道盲均衡器,为电子设计自动化(EDA)技术做了有益的探索性尝试,对今后无线通信系统中的单芯片可编程系统(SOPC)的设计运用有着积极的借鉴意义.
上传时间: 2013-07-25
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随着社会的进步及移动用户的迅猛增长,第三代移动通信越来越受到各界的重视。多用户检测技术是第三代移动通信中重要的技术之一;常规CDMA接收机采用匹配滤波器的结构,但是这种结构的接收机并没有考虑到信道中多址干扰的存在,使彼此间影响减少来提高系统容量;而功控的方法也没有从接收信号中真正去除多址干扰,只能缓解这种矛盾,不能从根本上解决问题。要想真正消除干扰,大幅度提高系统容量,必须通过多址对消和多用户检测技术。 本文首先介绍了CDMA的基本原理和多用户检测的基本原理。然后重点介绍和分析各种多用户检测的原理,然后依据多用户检测的四个技术指标对各种多用户检测的方法进行比较,从中选择实现简单,性能优越的解相关检测器来作为实现的标的算法。 然后,本文重点研究分析解相关检测器的原理,给出了实现解相关检测器的系统设计的流程,其中包括硬件电路的搭建和软件实现的方法。硬件电路是基于DSP(TI公司的TMS320C5402)和FPGA(Altera公司的EP1K10Q208-3)来完成。软件部分主要采用C语言来完成。 本文系统研究了多用户检测技术,并实现了解相关算法,在理论研究和实际应用方面都有一定的价值。
上传时间: 2013-07-29
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正交频分复用技术(OFDM)是未来宽带无线通信中的关键技术。随着用户对实时多媒体业务,高速移动业务需求的迅速增加,OFDM由于其频谱效率高,抗多径效应能力强,抗干扰性能好等特点,该技术正得到了广泛的应用。 OFDM系统的子载波之间必须保持严格的正交性,因此对符号定时和载波频偏非常敏感。本课题的主要任务是分析各种算法的性能的优劣,选取合适的算法进行FPGA的实现。 本文首先简要介绍了无线信道的传输特性和OFDM系统的基本原理,进而对符号同步和载波同步对接收信号的影响做了分析。然后对比了非数据辅助式同步算法和数据辅助式同步算法的不同特点,决定采用数据辅助式同步算法来解决基于IEEE 802.16-2004协议的突发传输系统的同步问题。最后部分进行了算法的实现和仿真,所有实现的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004协议的符号和前导字的结构进行。 本文的主要工作:(1)采用自相关和互相关联合检测算法同时完成帧到达检测和符号同步估计,只用接收数据的符号位做相关运算,有效地解决了判决门限需要变化的问题,同时也减少了资源的消耗;(2)在时域分数倍频偏估计时,利用基于流水线结构的Cordic模块计算长前导字共轭相乘后的相角,求出分数倍频偏的估计值;(3)采用滑动窗口相关求和的方法估计整数倍频偏值,在此只用频域数据的符号位做相关运算,有效地解决了传统算法估计速度慢的缺点,同时也减少了资源的消耗。
上传时间: 2013-05-23
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近几年来,OFDM技术引起了人们的广泛注意,根据这项新技术,很多相关协议被提出来。其中WiMax代表空中接口满足IEEE802.16标准的宽带无线通信系统,IEEE标准在2004年定义了空中接口的物理层(PHY),即802.16d协议。该协议规定数据传输采用突发模式,调制方式采用OFDM技术,传输速率较高且实现方便、成本低廉,已经成为首先推广应用的商业化标准。本文对IEEE802.16d OFDM系统物理层进行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上实现了基带算法。 ⑴探讨了OFDM基本原理及其关键技术。根据IEEE802.16d OFDM系统的物理层发送端流程搭建了基带仿真链路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系统在有无循环前缀(CP)、多径数目不同等情况下的性能变化。由于同步算法和信道估计算法计算量都很大,为了找到适合采用FPGA实现的算法,分析了同步误差和不同信道估计算法对接收信号的影响,并结合计算量的大小提出了一种新的联合同步算法,以及得出了LS信道估计算法最适合802.16d系统的结论。 ⑵完成了基带发射机和接收机的FPGA硬件电路实现。为了使系统的时钟频率更高,采用了流水线的结构。设计中采用编写Verilog程序和使用IP核相结合的办法,实现了新的联合同步算法,并且通过简化结构,避免了信道估计算法中的繁琐除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc软件平台对程序进行设计、综合和仿真,并将仿真结果和MATLAB软件计算结果相对比。结果表明,采用16位数据总线可达到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式对基带系统进行了验证。通过串口通信从功能上表明该系统确实可行。
上传时间: 2013-04-24
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水位监测报警器 (显示部分)摘要:水位监测报警器是利用在江河湖海监测水位高度的水位监测系统。该系统在实际应用当中,能准确显示水水位的高度。水位监测报警器设计新独特,具有体积小,灵敏度高、工作稳定的特点,更重要的就是能够远程接收信号,实现远程自动控制,大大提升技术性能。现在重点介绍水位监测报警器的显示部分的内部电路、性能及应用。关键词:水位监测报警器 MC74HC4511N芯片 共阴显示数码管
上传时间: 2014-01-03
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本文介绍了一种基于RFID和ZigBee技术的室内定位系统的设计。该设计以第二代片上系统CC2530为核心,配合RFID阅读器和标签、以及一些外围电路构成了硬件定位系统。采用基于接收信号强度值(RSSI)的定位技术和最大似然估计的计算方法进行定位。重点阐述了该定位系统的结构和硬件电路设计,分析了定位系统的工作原理、软件流程和定位算法的实现。实验证明该定位系统能够实现室内局域定位的功能。
上传时间: 2013-11-16
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在机器人的广泛应用中,为了获取各种参数和数据,确定各机器人基站的相对位置是极为重要的。为了安全和节省成本,对传感器网络采用了时延差定位算法和频分复用传输模式,即可获得传感器网络节点的相对位置。定位系统的搭建包括发射和接收两部分,并采用了水声换能器进行电-声转换和声-电转换。通过测试,该定位系统利用测试发射和接收信号之间的时间间隔,得到水下机器人传感器网络的相对位置,且满足一定的定位精度。
上传时间: 2013-10-20
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无线中继是一种接收其他站点无线信号, 并根据接收到的信号生成自身发射信号的装置, 下一代移动通信系统中会大量运用一种decode-forward 模式的无线中继。这种中继本身有相对简单的协议栈, 对接收信号进行解调和基带处理, 然后生成发射信号。根据中继协议栈的完备程度, 这种中继可以完成差错控制、功率调整、信道测量、干扰协调, 甚至有调度功能。本文主要介绍无线中继对移动通信系统的影响、应用场景、相关技术, 标准化组织和研究组织对其研究的进展。
上传时间: 2014-04-24
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QPSK的Matlab/Simulink的调制解调仿真系统,给出接收信号眼图及系统仿真误码率,包含载波恢复,匹配滤波,定时恢复等重要模块,帮助理解QPSK的系统
上传时间: 2013-12-20
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