随着信息产业的不断发展,人们对数据传输速率要求越来越高,从而对数据发送端和接收端的性能都提出了更高的要求。接收机的一个重要任务就是在于克服各种非理想因素的干扰下,从接收到的被噪声污染的数据信号中提取同步信息,并进而将数据正确的恢复出来。而数据恢复电路是光纤通信和其他许多类似数字通信领域中不可或缺的关键电路,其性能决定了接收端的总体性能。 目前,数据恢复电路的结构主要有“时钟提取”和“过采样”两种结构。基于“过采样”的数据恢复方法的关键是过采样,即通过引入参考时钟,并增加时钟源个数的方式来代替第一种方法中的“时钟提取”。与“时钟提取”的数据恢复方法相比,基于“过采样”的数据恢复方法在性能上还有较大的差距,但是后者拥有高带宽、立即锁存能力、较低的等待时间和更高的抖动容限,更易于通过数字的方法实现,实现更简单,成本更低,并且这是一种数字化的模拟技术。如果能通过“过采样”方法在普通的逻辑电路上实现622.08Mb/s甚至更高速率的数据恢复,并将它作为一个IP模块来代替专用的时钟恢复芯片,这无疑将是性能和成本的较好结合。 本文主要研究“过采样”数据恢复电路的基本原理,通过全数字的设计方法,给出了在低成本可编程器件FPGA上实现数据恢复电路两种不同的过采样的实现方案,即基于时钟延迟的过采样和基于数据延迟的过采样。基于时钟延迟的过采样数据恢复电路方案,通过测试验证,其最高恢复的数据传输率可达到640Mb/s。测试结果表明,采用该方案实现的时钟恢复电路可工作在光纤通信系统STM-4速率级,即622.08MHz频率上,各方面指标基本符合要求。
上传时间: 2013-04-24
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本文对基于FPGA的远程视频传输系统进行了研究。主要内容如下: (1)在系统发送端将数据采集等逻辑控制和图像压缩集成在一片FPGA上,此方案减小了系统体积,提高了系统的集成度。 (2)系统图像压缩部分基于FPGA的二维小波变换的设计与实现,选用5/3整数提升小波,提升过程采用折叠结构可以节省系统的资源。采用FPGA实现小波变换与使用DSP处理器的“DSP+ASIC”方案相比,具有速度快,数据宽度可任意设置的特点,并且VHDL语言具有可移植性的特点,具有更强的通用性。 (3)数据采集时采用乒乓操作存储轮流向两片外部存储器存、取采集的图像数据,能够保证图像整帧采集和稳定连续的数据压缩和数据传输,节约缓存空间,提高了速度,优于单存储器的方法。
上传时间: 2013-06-01
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数据采集系统是信号与信息处理系统中不可缺少的重要组成部分,同时也是软件无线电系统中的核心模块,在现代雷达系统以及无线基站系统中的应用越来越广泛。为了能够满足目前对软件无线电接收机自适应性及灵活性的要求,并充分体现在高性能FPGA平台上设计SOC系统的思路,本文提出了由高速高精度A/D转换芯片、高性能FPGA、PCI总线接口、DB25并行接口组成的高速数据采集系统设计方案及实现方法。其中FPGA作为本系统的控制核心和传输桥梁,发挥了极其重要的作用。通过FPGA不仅完成了系统中全部数字电路部分的设计,并且使系统具有了较高的可适应性、可扩展性和可调试性。 在时序数字逻辑设计上,充分利用FPGA中丰富的时序资源,如锁相环PLL、触发器,缓冲器FIFO、计数器等,能够方便的完成对系统输入输出时钟的精确控制以及根据系统需要对各处时序延时进行修正。 在存储器设计上,采用FPGA片内存储器。可根据系统需要随时进行设置,并且能够方便的完成数据格式的合并、拆分以及数据传输率的调整。 在传输接口设计上,采用并行接口和PCI总线接口的两种数据传输模式。通过FPGA中的宏功能模块和IP资源实现了对这两种接口的逻辑控制,可使系统方便的在两种传输模式下进行切换。 在系统工作过程控制上,通过VB程序编写了应用于PC端的上层控制软件。并通过并行接口实现了PC和FPGA之间的交互,从而能够方便的在PC机上完成对系统工作过程的控制和工作模式的选择。 在系统调试方面,充分利用QuartuslI软件中自带的嵌入式逻辑分析仪SignalTaplI,实时准确的验证了在系统整个传输过程中数据的正确性和时序性,并极大的降低了用常规仪器观测FPGA中众多待测引脚的难度。 本文第四章针对FPGA中各功能模块的逻辑设计进行了详细分析,并对每个模块都给出了精确的仿真结果。同时,文中还在其它章节详细介绍了系统的硬件电路设计、并行接口设计、PCI接口设计、PC端控制软件设计以及用于调试过程中的SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪的使用方法,并且也对系统的仿真结果和测试结果给出了分析及讨论。最后还附上了系统的PCB版图、FPGA逻辑设计图、实物图及注释详细的相关源程序清单。
上传时间: 2013-06-09
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MIL-STD一1553B是一种集中控制式、时分指令/响应型多路串行数据总线标\r\n准,具有高可靠性和灵活性,已经成为现代航空机载系统设备互联的最有效的解\r\n决方案,广泛的应用于飞机、舰船、坦克等武器平台上,并且越来越多的应用到\r\n民用领域。完成1553B总线数据传输功能的关键部件是总线接口芯片11][41。\r\n在对M几STD一1553B数据总线协议进行研究后,参考国外一些芯片的功能结\r\n构,结合EDA技术,本论文提出了基于FPGA的1553B总线接口芯片的设计方案。\r\n在介绍了总线
上传时间: 2013-08-26
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模数转换器(ADC)将模拟量——现实世界中绝大部分现象的特征——转换为数字语言,以便用于信息处理、计算、数据传输和控制系统。数模转换器(DAC)则用于将发送或存储的数据,或者数字处理的结果,再转换为现实世界的变量,以便控制、显示信息或进一步进行模拟处理
上传时间: 2014-11-30
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以某高速实时频谱仪为应用背景,论述了5 Gsps采样率的高速数据采集系统的构成和设计要点,着重分析了采集系统的关键部分高速ADC(analog to digital,模数转换器)的设计、系统采样时钟设计、模数混合信号完整性设计、电磁兼容性设计和基于总线和接口标准(PCI Express)的数据传输和处理软件设计。在实现了系统硬件的基础上,采用Xilinx公司ISE软件的在线逻辑分析仪(ChipScope Pro)测试了ADC和采样时钟的性能,实测表明整体指标达到设计要求。给出上位机对采集数据进行处理的结果,表明系统实现了数据的实时采集存储功能。
上传时间: 2014-11-26
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在同轴电缆传输中即传输信号又传输电源,最早运用于有线电视系统。在国内,已经有十多年历史。而如今把有线电视技术转移到监控领域已经数年,但却很少有人把电源的传输技术同时转移过来。虽然我们曾反复倡议此技术在共缆监控领域的推广,但却还是有不少安防行业的朋友表示质疑甚至反对。而如今在监控系统中的电源线和数据线已经是一项不可忽略的开销(每公里距离两种线大约需要花费6000多元左右)。它应该引起业界的再度关注。
上传时间: 2013-11-21
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介绍一种基于C8051F060单片机和NAND Flash的数据采集存储系统,该系统可实现3路信号采样,每路采样率为5KS/s,通过异步串行通信接口实现数据传输。并详细说明系统的软件设计。 Abstract: An acquisition and storage system based on C8051F060and NAND Flash is designed in this paper.The system is used to sample three-channel of signal,5KSPS each channel,and can upload data to test bench through UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).The software design is discussed in detail.
上传时间: 2013-10-12
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交换机与多个现场单片机连通。现场单片机完成对各物理参量的数据采集,进行数字滤波、数据处理、比值告警、现场显示及对现场设备进行控制等,并定时或随机地向中央管理PC机报告过程情况。中央管理PC机定时或随机地汇集各测试点的信息,进行数据处理、显示打印、声光报警,并负责全局的综合控制、管理调度和策划指挥等任务。中央PC机可通过电话网依次自动拨号呼叫下属各现场单片机,单片机收到呼叫并建立联接后发送数据到中央管理PC机,各现场单片机之间则不能进行呼叫联络。由于单片机应用系统的安装数量和分布范围不同,与中心站的距离一般为几公里到几十公里,在单片机与PC机之间需要传送的数据量不是很大的情况下,采用调制解调器通过电话线路进行通信较为适用。下位单片机以其所在单位的电话号码作为其唯一的地址,并由单片机控制电话的使用,可以实现无人值守自动通信。每当电话响铃一定次数后仍无人接听,则单片机自动接入线路,通过不同标志来判断是主机呼叫还是人打电话。若是主机呼叫,表示中心站要求通信,单片机将保持与上位PC机连接,将各种测量数据发送出去并接收主机发来的命令;若是人打电话,则断开连接继续进行数据采集,并接通模拟响铃电路,提醒人们接听。
上传时间: 2014-12-27
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PCI 9656是PLX公司设计的一款高速PCI I/O芯片,可应用于66MHz、64bit PCI和CompactPCI总线。文章简述了PCI 9656的主要功能,介绍了一种应用PCI 9656的CompactPCI数据接收卡设计。设计中采用MAXII系列CPLD建立了PCI 9656与FIFO间的数据通道,可满足高速数据传输的要求。
上传时间: 2014-11-28
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