本文以数字信号处理系统为应用背景,围绕基于FPGA的ⅡR数字滤波器的实现技术展开了研究。 首先以ⅡR数字滤波器的优化设计基本理论为依据,研究了在频域上的最小均方误差设计法和在时域上的最小平方误差设计法。以四阶和六阶两个ⅡR低通数字滤波器设计为例,利用Matlab软件进行辅助设计,探讨了滤波器的设计过程。 然后着重研究了FPGA的设计方法和设计流程,在设计中采用了层次化、模块化的设计思想,将整个滤波器划分为多个功能模块,利用VHDL语言编程和原理图两种设计技术进行了ⅡR滤波器的各个功能模块的设计,采用EPlCl2Q240器件实现了基于FPGA的二个二阶节级联型结构的四阶ⅡR低通数字滤波器,并类推了设计六阶ⅡR低通数字滤波器。最后用QuartusⅡ4.0软件进行了综合与仿真,用MATLAB7.0软件对仿真结果进行了分析,最终在GW48-PK2开发系统中进行了硬件电路验证,得出了实际滤波效果测试波形,验证了所设计滤波器的正确性。 本设计对于用二阶节级联型结构构成的ⅡR数字滤波器硬件电路具有通用性,通过改变二阶节级联型结构的数量,可以构成任意偶数阶的滤波器;同时,通过上模型中系数的变换,也可以构成相应阶数的高通、带通、带阻等滤波器。
上传时间: 2013-06-20
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电动助力转向系统(EPS)是集节能、环保、安全为一体的前沿技术,是未来车辆转向系统的发展方向。本文研究了电动助力转向系统的构成和工作原理,自主研发设计了一套电动助力转向控制系统,并进行实车试验。 控制系统中采用了基于ARM7TDMI—S内核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131开发板)进行控制器设计,分析和选择了系统的控制策略,完成了控制器的硬件和软件设计。系统的控制策略中采用了折线改进型助力曲线助力方式和模糊与数字PID相结合的控制方法,并进行相关补偿控制的分析;硬件设计过程中采用了抗干扰技术进行优化设计,完成了信号采集和处理电路、电机驱动电路、电源电路以及故障诊断等电路设计;软件设计采用了结构化的没计思想,完成了包括控制系统主程序、A/D采集子程序、车速和发动机信号的采集子程序、电机PWM控制驱动子程序以及故障诊断和信息显示子程序的设计,并在扭矩信号处理程序中应用容错技术进行了软件冗余优化设计。 本文对自主开发设计的EPS控制系统进行了实车试验和结果分析,试验结果表明,本文所设计的基于ARM的汽车电动助力转向控制系统在转向轻便性、稳定性和可靠性等方面性能良好,完全满足设计要求。
上传时间: 2013-07-21
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信息技术的不断发展,对信息的安全提出了更高的要求.在应用公钥密码体制的时候,对密钥长度要求越来越大,处理的速度要求越来越快.而基于椭圆曲线离散对数问题的椭圆曲线密码体制,因其每比特最大的安全性,受到了越来越广泛的注意.椭圆曲线密码体制(ECC:Elliptic Curve Cryptosystem)的快速实现也成为一个关注的方面.该文按照确定有限域、选取曲线参数、划分结构模块、优化模块算法、实现模块设计,验证模块功能的顺序进行书写.为了硬件实现上的方便,设计选择了含有Ⅱ型优化正规基的伽略域GF(2191),并在该域上构造了随机的椭圆曲线.根据层次化、结构化的设计思路,将椭圆曲线上的标量乘法运算划分成两个运算层次:椭圆曲线上的运算和有限域上的运算.模块划分之后,利用自底向上的设计思路,主要针对有限域上的乘法运算进行了重要的改进,并对加法群中的标量乘运算的算法进行了分析、证明,以达到面积优化和快速执行的效果.具体设计中,采用硬件描述语言Verilog HDL,在Mentor Graphics公司出品的FPGA Advantage平台上进行电路设计.完成了各个模块的设计输入和仿真.设计选用了Altera公司的APEX Ⅱ系列器件,利用第一方软件Quartus Ⅱ 2.2进行综合、布局、布线和时序仿真.文中给出了椭圆曲线上的点加、倍点和标量乘法模块的具体设计结构框图.并且根据椭圆曲线的标量乘特点,提出了合适的验证方案.该设计完成了椭圆曲线上的标量乘法运算.设计主要针对资源受限的应用环境:改进了有限域上的乘法运算、使用了没有预处理的标量乘算法.改进后的椭圆曲线标量乘法需要2,741,998个逻辑单元,在100MHz的时钟约束下,运行一次标量乘法运算需要567.69us.该次设计的结果可以直接用来构造椭圆曲线上的签名、验证、密钥交换等算法.
上传时间: 2013-05-24
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高性能滤波器是现代信号处理的一种基本电路,传统的设计思想和方法运算量大,存在优化复杂的缺点。本文采用Pspice 的仿真优化工具对二阶低通滤波器基于通带宽度的目标进行了优化和仿真,结果表明优化目标和仿
上传时间: 2013-06-25
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文章介绍了系统的硬件电路原理与具体实现方法,其中主要包括载波恢\r\n复电路,PN 码捕获电路和跟踪电路,并针对Xilinx 公司FPGA 的特点,对各电\r\n路的实现进行优化设计,在不影响系统稳定性和精度的前提下,减少硬件资源\r\n消耗,提高硬件利用率。设计利用Verilog 硬件描述语言完成,通过后仿真验证\r\n电路正确性,并给出综合结果。
上传时间: 2013-08-09
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为了提高数字集成电路芯片的驱动能力,采用优化比例因子的等比缓冲器链方法,通过Hspice软件仿真和版图设计测试,提出了一种基于CSMC 2P2M 0.6 μm CMOS工艺的输出缓冲电路设计方案。本文完成了系统的电原理图设计和版图设计,整体电路采用Hspice和CSMC 2P2M 的0.6 μm CMOS工艺的工艺库(06mixddct02v24)仿真,基于CSMC 2P2M 0.6 μm CMOS工艺完成版图设计,并在一款多功能数字芯片上使用,版图面积为1 mm×1 mm,并参与MPW(多项目晶圆)计划流片,流片测试结果表明,在输出负载很大时,本设计能提供足够的驱动电流,同时延迟时间短、并占用版图面积小。
上传时间: 2013-10-09
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针对通用锁相环频率特性中高频部分线性不足的问题,对锁相环进行了改进。通过对MM74HC4046锁相环内部结构的分析,提出了一种锁相环频率特性的优化,设计出扩展压控振荡器的频率范围和改善其控制电压的电路。通过实验验证,优化后的锁相环频率特性线性度和稳定性都有了很大的改善,使得锁相环电路有更广泛的应用和很强的实用性。
上传时间: 2013-11-21
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基于集成电路规模与设计工艺不断发展的现状,SI问题日益突出和严重。系统介绍了SOC设计SI的概念、分类及产生基理,根据电路工程设计经验,重点阐述了在SOC设计SI的设计、优化、分析方法,介绍了利用EDA设计工具在芯片设计过程中对SI进行阻止、优化、分析的流程及方法,并对各种设计优化方法进行了利弊的对比分析,对芯片设计提供了很好的指导,结合EDA工具及合理的设计流程方法能够有效的保证芯片设计的良率和性能。
上传时间: 2013-11-01
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摘要:采用表面组装技术(surface mountt echnology,SMT)进行印制板级电子电路组装是当代组装技术发展的主流。典型的SMT生产线是由高速机和多功能机串联而成,印制电路板(printed circuit board,PCB)上的元器件在贴片机之间的负荷均衡优化问题是SMT生产调度的关键问题。以使贴片时间与更换吸嘴时间之和最大的工作台生产时间最小化为目标构建了负荷均衡模型,开发了相应的遗传算法,并进行了数值实验与算法评价。与生产时间理论下界和现场机器自带软件调度方案的对比表明了模型及其算法的有效性。关键词:印制电路板;表面组装生产线;负荷分配;生产线优化
上传时间: 2013-10-09
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PSpice软件作为电路系统仿真中具有特色软件之一,其具备了改善电子电路的设计、优化设计电路的功能。文中针对PSpice软件的组成、功能及其在电子电路设计中的应用进行了论述,通过实例表明PSpice功能效率强大,且改善并优化了电子电路的设计,在针对 PSpice软件在系统仿真方面的优越性,更使PSpice软件成为电子电路设计师不可或缺的实用工具。
上传时间: 2013-10-10
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