扩展频谱通信技术,它的突出优点是保密性好,抗干扰性强.随着通信系统与现代计算机软、硬件技术与微电子技术发展,越来越多的通信系统构建于这种技术之上.在实际扩频通信系统工程中,用得比较普遍的是直扩方式和跳频方式,它们的不同在于直扩是采取隐藏的方式对抗干扰,而跳频采取躲避的方式. 西方国家早在20世纪50年代就开始对跳频通信进行研究,在上个世纪末的几次局部战争中,跳频电台得到了普遍的应用.跳频通信的发展促进了其对抗技术的发展,目前,世界主要几个军事先进的国家,已经研究出高性能的跳频通信对抗设备,国内这方面的发展相对国外差距比较大. 未来战争是科学技术的斗争,研究跳频通信对抗势在必行.基于这种目的,本文研究和设计了跳频检测的FPGA实现,利用基于时频分析的处理方法,完成了跳频信号检测的FPGA实现,通过测试,表明系统达到了设计要求,可以满足实际的需要.主要内容包括: 1.概述了跳频检测接收研究的发展动态,阐述了扩展频谱通信及短时傅立叶变换的原理. 2.分析了基于快速傅立叶变换(FFT)处理跳频信号,检测跳频的可行性,利用FFT检测频谱的原理,合理使用频谱采样策略,做到了增加频谱利用率,提高了检测概率和分析信噪比；利用抽取内插技术完成数据速率的转换,使其满足后续信号的处理要求；利用同相和正交的DDC实现结构,完成对跳频信号的解跳. 3.设计完成了跳频信号检测与接收系统的FPGA实现,其主要包括:数据速率变换的实现,FIR低通滤波器的实现,快速傅立叶变换(FFT)的实现,下变频的实现等.在滤波器的实现中,提出了两种设计方法:基于常系数乘法器和分布式算法滤波器,分析了上述两种方法的优缺点,选择用分布式算法实现设计中的低通滤波器；在快速傅立叶变换实现中,分析了基2和基4的算法结构,并分别实现了基2和基4的算法,满足了不同场合对处理器的要求.在下变频的设计中,使用滤波器的多相结构完成抽取的实现,并使用低通滤波器使信号带宽满足指标的要求.此外,设计中还包括双端口RAM的实现,比较模块的实现、数据缓存模块和串并转换模块的实现. 4.介绍了实现系统的硬件平台.
上传时间： 2013-04-24
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随着数字时代的到来，信息化程度的不断提高，人们相互之间的信息和数据交换日益增加。正交幅度调制器(QAM Modulator)作为一种高频谱利用率的数字调制方式，在数字电视广播、固定宽带无线接入、卫星通信、数字微波传输等宽带通信领域得到了广泛应用。 近年来，集成电路和数字通信技术飞速发展，FPGA作为集成度高、使用方便、代码可移植性等优点的通用逻辑开发芯片，在电子设计行业深受欢迎，市场占有率不断攀升。本文研究基于FPGA与AD9857实现四路QAM调制的全过程。FPGA实现信源处理、信道编码输出四路基带I/Q信号，AD9857实现对四路I/Q信号的调制，输出中频信号。本文具体内容总结如下: 1.介绍国内数字电视发展状况、国内国际的数字电视标准，并详细介绍国内有线电视的系统组成及QAM调制器的发展过程。 2.研究了QAM调制原理，其中包括信源编码、TS流标准格式转换、信道编码的原理及AD9857的工作原理等。并着重研究了信道编码过程，包括能量扩散、RS编码、数据交织、星座映射与差分编码等。 3.深入研究了基于FPAG与AD9857电路设计，其中包括详细研究了FPGA与AD9857的电路设计、在allegro下的PCB设计及光绘文件的制作，并做成成品。 4.简单介绍了FPGA的开发流程。 5.深入研究了基于FPAG代码开发，其中主要包括I2C接口实现，ASI到SPI的转换，信道编码中的TS流包处理、能量扩散、RS编码、数据交织、星座映射与差分编码的实现及AD9857的FPGA控制使其实现四路QAM的调制。 6.介绍代码测试、电路测试及系统指标测试。 最终系统指标测试表明基于FPGA与AD9857的四路DVB-C调制器基本达到了国标的要求。
上传时间： 2013-07-05
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为了将通信系统中数字基带信号调制到中频信号上，采用数字上变频技术，通过对数字I、Q两路基带信号进行FIR成形滤波、半带插值滤波、数字混频处理得到正交调制后的中频信号，最后经MATLAB仿真分析得到相应的时域和频域图，来验证电路设计的有效性。
上传时间： 2013-10-22
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摘要: 介绍了时钟分相技术并讨论了时钟分相技术在高速数字电路设计中的作用。 关键词: 时钟分相技术; 应用 中图分类号: TN 79 文献标识码:A 文章编号: 025820934 (2000) 0620437203 时钟是高速数字电路设计的关键技术之一, 系统时钟的性能好坏, 直接影响了整个电路的 性能。尤其现代电子系统对性能的越来越高的要求, 迫使我们集中更多的注意力在更高频率、 更高精度的时钟设计上面。但随着系统时钟频率的升高。我们的系统设计将面临一系列的问 题。 1) 时钟的快速电平切换将给电路带来的串扰(Crosstalk) 和其他的噪声。 2) 高速的时钟对电路板的设计提出了更高的要求: 我们应引入传输线(T ransm ission L ine) 模型, 并在信号的匹配上有更多的考虑。 3) 在系统时钟高于100MHz 的情况下, 应使用高速芯片来达到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但这种芯片一般功耗很大, 再加上匹配电阻增加的功耗, 使整个系统所需要的电流增大, 发 热量增多, 对系统的稳定性和集成度有不利的影响。 4) 高频时钟相应的电磁辐射(EM I) 比较严重。 所以在高速数字系统设计中对高频时钟信号的处理应格外慎重, 尽量减少电路中高频信 号的成分, 这里介绍一种很好的解决方法, 即利用时钟分相技术, 以低频的时钟实现高频的处 理。 1 时钟分相技术 我们知道, 时钟信号的一个周期按相位来分, 可以分为360°。所谓时钟分相技术, 就是把 时钟周期的多个相位都加以利用, 以达到更高的时间分辨。在通常的设计中, 我们只用到时钟 的上升沿(0 相位) , 如果把时钟的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系统的时间分辨能力就可以 提高一倍(如图1a 所示)。同理, 将时钟分为4 个相位(0°、90°、180°和270°) , 系统的时间分辨就 可以提高为原来的4 倍(如图1b 所示)。 以前也有人尝试过用专门的延迟线或逻辑门延时来达到时钟分相的目的。用这种方法产生的相位差不够准确, 而且引起的时间偏移(Skew ) 和抖动 (J itters) 比较大, 无法实现高精度的时间分辨。 近年来半导体技术的发展, 使高质量的分相功能在一 片芯片内实现成为可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能优异的时钟 芯片。这些芯片的出现, 大大促进了时钟分相技术在实际电 路中的应用。我们在这方面作了一些尝试性的工作: 要获得 良好的时间性能, 必须确保分相时钟的Skew 和J itters 都 比较小。因此在我们的设计中, 通常用一个低频、高精度的 晶体作为时钟源, 将这个低频时钟通过一个锁相环(PLL ) , 获得一个较高频率的、比较纯净的时钟, 对这个时钟进行分相, 就可获得高稳定、低抖动的分 相时钟。 这部分电路在实际运用中获得了很好的效果。下面以应用的实例加以说明。2 应用实例 2. 1 应用在接入网中 在通讯系统中, 由于要减少传输 上的硬件开销, 一般以串行模式传输 图3 时钟分为4 个相位 数据, 与其同步的时钟信号并不传输。 但本地接收到数据时, 为了准确地获取 数据, 必须得到数据时钟, 即要获取与数 据同步的时钟信号。在接入网中, 数据传 输的结构如图2 所示。 数据以68MBös 的速率传输, 即每 个bit 占有14. 7ns 的宽度, 在每个数据 帧的开头有一个用于同步检测的头部信息。我们要找到与它同步性好的时钟信号, 一般时间 分辨应该达到1ö4 的时钟周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 这就是说, 系统时钟频率应在300MHz 以 上, 在这种频率下, 我们必须使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型门延迟为340p s) , 如前所述, 这样对整个系统设计带来很多的困扰。 我们在这里使用锁相环和时钟分相技术, 将一个16MHz 晶振作为时钟源, 经过锁相环 89429 升频得到68MHz 的时钟, 再经过分相芯片AMCCS4405 分成4 个相位, 如图3 所示。 我们只要从4 个相位的68MHz 时钟中选择出与数据同步性最好的一个。选择的依据是: 在每个数据帧的头部(HEAD) 都有一个8bit 的KWD (KeyWord) (如图1 所示) , 我们分别用 这4 个相位的时钟去锁存数据, 如果经某个时钟锁存后的数据在这个指定位置最先检测出这 个KWD, 就认为下一相位的时钟与数据的同步性最好(相关)。 根据这个判别原理, 我们设计了图4 所示的时钟分相选择电路。 在板上通过锁相环89429 和分相芯片S4405 获得我们所要的68MHz 4 相时钟: 用这4 个 时钟分别将输入数据进行移位, 将移位的数据与KWD 作比较, 若至少有7bit 符合, 则认为检 出了KWD。将4 路相关器的结果经过优先判选控制逻辑, 即可输出同步性最好的时钟。这里, 我们运用AMCC 公司生产的 S4405 芯片, 对68MHz 的时钟进行了4 分 相, 成功地实现了同步时钟的获取, 这部分 电路目前已实际地应用在某通讯系统的接 入网中。 2. 2 高速数据采集系统中的应用 高速、高精度的模拟- 数字变换 (ADC) 一直是高速数据采集系统的关键部 分。高速的ADC 价格昂贵, 而且系统设计 难度很高。以前就有人考虑使用多个低速 图5 分相技术应用于采集系统 ADC 和时钟分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于时钟分相电路产生的相位不准确, 时钟的 J itters 和Skew 比较大(如前述) , 容易产生较 大的孔径晃动(Aperture J itters) , 无法达到很 好的时间分辨。 现在使用时钟分相芯片, 我们可以把分相 技术应用在高速数据采集系统中: 以4 分相后 图6 分相技术提高系统的数据采集率 的80MHz 采样时钟分别作为ADC 的 转换时钟, 对模拟信号进行采样, 如图5 所示。 在每一采集通道中, 输入信号经过 缓冲、调理, 送入ADC 进行模数转换, 采集到的数据写入存储器(M EM )。各个 采集通道采集的是同一信号, 不过采样 点依次相差90°相位。通过存储器中的数 据重组, 可以使系统时钟为80MHz 的采 集系统达到320MHz 数据采集率(如图6 所示)。 3 总结 灵活地运用时钟分相技术, 可以有效地用低频时钟实现相当于高频时钟的时间性能, 并 避免了高速数字电路设计中一些问题, 降低了系统设计的难度。
上传时间： 2013-12-17
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摘要：研制了使用非接触传感器的温度检测系统读系统以8031单片机为棱心部件．利用光纤温度传感器对温度进行采样，通过微处理系统电路AD转换接口电路、数据采集接口电路、数码显示电路等主要组成电路，实现了非接触韫度检测功能．检测精度为土I℃。关键词：非接触传感器；温度检测；单片机
上传时间： 2014-12-27
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单片机应用技术选编(9) 目录 第一章 专题论述1.1 集成电路进入片上系统时代(2)1.2 系统集成芯片综述(10)1.3 Java嵌入技术综述(18)1.4 Java的线程机制(23)1.5 嵌入式系统中的JTAG接口编程技术(29)1.6 EPAC器件技术概述及应用(37)1.7 VHDL设计中电路简化问题的探讨(42)1.8 8031芯片主要模块的VHDL描述与仿真(48)1.9 ISP技术在数字系统设计中的应用(59)1.10 单片机单总线技术(64)1.11 智能信息载体iButton及其应用(70)1.12 基于单片机的高新技术产品加密方法探讨(76)1.13 新一代私钥加密标准AES进展与评述(80)1.14 基于单片机的实时3DES加密算法的实现(86)1.15 ATA接口技术(90)1.16 基于IDE硬盘的高速数据存储器研究(98)1.17 模拟比较器的应用(102) 第二章 综合应用技术2.1 闪速存储器硬件接口和程序设计中的关键技术(126)2.2 51单片机节电模式的应用(131)2.3 分布式实时应用的两个重要问题(137)2.4 分布式运算单元的原理及其实现方法(141)2.5 用PLD器件设计逻辑电路时的竞争冒险现象(147)2.6 IRIG?B格式时间码解码接口卡电路设计(150)2.7 一种基于单片机时频信号处理的实用方法(155)2.8 射频接收系统晶体振荡电路的设计与分析(161)2.9 揭开ΣΔ ADC的神秘面纱(166)2.10 过采样高阶A/D转换器的硬件实现(172)2.11 A/D转换的计算与编程(176)2.12 一种提高单片机内嵌式A/D分辨力的方法(179)2.13 单片微型计算机多字节浮点快速相对移位法开平方运算的实现(182)2.14 单片微型计算机多字节浮点除法快速扫描运算的实现(186)2.15 DSP芯片与触摸屏的接口控制(188)第三章 操作系统与软件技术3.1 嵌入式系统中的实时操作系统(192)3.2 嵌入式系统的开发利器——Windows CE操作系统(197)3.3 介绍一种实时操作系统DSP/BIOS(203)3.4 实时操作系统用于嵌入式应用系统的设计(212)3.5 实时Linux操作系统初探(217)3.6 Linux网络设备驱动程序分析与设计(223)3.7 在51系列单片机上实现非抢先式消息驱动机制的RTOS(229)3.8 用结构化程序设计思想指导汇编语言开发(236)3.9 单片机高级语言C51与汇编语言ASM51的通用接口(240)3.10 ASM51无参数化调用C51函数的实现(245)3.11 TMS320C3X的汇编语言和C语言及混合编程技术(249)3.12 TMS320C6000嵌入式系统优化编程的研究(254)3.13 TMS320C54X软件模拟实现UART技术(260)3.14 W78E516及其在系统编程的实现(265)3.15 键盘键入信号软件处理方法探讨(272)3.16 单片机系统中数字滤波的算法(276)第四章 网络、通信与数据传送 4.1 实时单片机通信网络中的内存管理(284)4.2 CRC16编码在单片机数据传输系统中的实现(288)4.3 在VC++中用ActiveX控件实现与单片机的串行通信(293)4.4 利用Windows API函数构造C++类实现串行通信(298)4.5 用Win32 API实现PC机与多单片机的串行通信(304)4.6 GPS接收机与PC机串行通信技术的开发与应用(311)4.7 TCP/IP协议问题透析(316)4.8 单片机的MODEM通信(328)4.9 无线串行接口电路设计(335)4.10 通用无线数据传输电路设计(340)4.11 FX909在无线高速MODEM中的应用(343)4.12 蓝牙——短距离无线连接新技术(348)4.13 蓝牙技术——一种短距离的无线连接技术(351)4.14 蓝牙芯片及其应用(357)4.15 BlueCoreTM01蓝牙芯片的特性与应用(361)4.16 内嵌微控制器的无线数据发射器的特性及应用(365)第五章 新器件及其应用技术5.1 一种全新结构的微控制器——Triscend E5(372)5.2 PSD8XXF的在系统编程技术(376)5.3 PSD813F1及其接口编程技术(382)5.4 一种优越的可编程逻辑器件——ISP器件(387)5.5 ISPPLD原理及其设计应用(393)5.6 ispPAC10在系统可编程模拟电路及其应用(397)5.7 在系统可编程器件ispPAC80及其应用(404)5.8 采用ispLSI1016设计高精度光电码盘计数器(408)5.9 基于ADμC812的一种仪表开发平台(413)5.10 基于P87LPC764的ΣΔ ADC应用设计方法(418)5.11 MP3解码芯片组及其应用(431)5.12 射频IC卡E5550原理及应用(434)5.13 HD7279A键盘显示驱动芯片及应用(439)5.14 基于SPI接口的ISD4104系列语音录放芯片及其应用(444)5.15 解决DS1820通信误码问题的方法(450)5.16 数字电位器在测量放大器中的应用(455)第六章 总线及其应用技术6.1 按平台模式设计的虚拟I2C总线软件包VIIC(462)6.2 虚拟I2C总线软件包的开发及其应用(470)6.3 RS485总线的理论与实践(479)6.4 RS232至RS485/RS422接口的智能转换器(484)6.5 实用隔离型RS485通信接口的设计(489)6.6 几种RS485接口收发方向转换方法(495)6.7 LonWorks总线技术及发展(498)6.8 LonWorks网络监控的简单实现(505)6.9 现场总线CANbus与RS485之间透明转换的实现(509)6.10 居室自动化系统中的X10和CE总线(513)6.11 通用串行总线USB(519)6.12 USB2.0技术概述(524)6.13 带通用串行总线USB接口的单片机EZUSB(530)6.14 嵌入式处理器中的慢总线技术应用(536)6.15 SPI串行总线在单片机8031应用系统中的设计与实现(540)第七章 可靠性及安全性技术7.1 软件可靠性及其评估(546)7.2 网络通信中的基本安全技术(554)7.3 数字语音混沌保密通信系统及硬件实现(560)7.4 伪随机序列及PLD实现在程序和系统加密中的应用(565)7.5 增强单片机系统可靠性的若干措施(569)7.6 FPGA中的空间辐射效应及加固技术(573)7.7 一种双机备份系统的软实现(577)7.8 计算机系统容错技术的应用(581)7.9 容错系统中的自校验技术及实现方法(585)7.10 基于MAX110的容错数据采集系统的设计(589)7.11 冗余式时钟源电路(593)7.12 微机控制系统的抗干扰技术应用(599)7.13 单片开关电源瞬态干扰及音频噪声抑制技术(604)7.14 单片机应用系统程序运行出轨问题研究(608)7.15 分布式系统故障卷回恢复技术研究与实践(613)第八章 典型应用实例8.1 基于单片机系统采用DMA块传输方式实现高速数据采集(620)8.2 GPS数据采集卡的设计(624)8.3 一种新型非接触式IC卡识别系统研究(629)8.4 自适应调整增益的单片机数据采集系统(633)8.5 利用光纤发射/接收器对实现远距离高速数据采集(639)8.6 一种频率编码键盘的设计与实现(645)8.7 高准确度时钟程序算法(649)8.8 旋转编码器的抗抖动计数电路(652)8.9 利用X9241实现高分辨率数控电位器(656)8.10 基于AD2S80A的高精度位置检测系统及其在机器人控制中的应用(661)第九章 文章摘要一、专题论述(670)1.1 微控制器的发展趋势(670)1.2 系统微集成技术的发展(670)1.3 多芯片组件技术及其应用(671)1.4 MCS51和80C51系列单片机(671)1.5 PSD813器件在单片机系统中的应用(671)1.6 主辅单片机系统的设计及应用(671)1.7 一种双单片机结构的微机控制器(671)1.8 用PC机直接开发单片机系统(672)1.9 单片机系统大容量存储器扩展技术(672)1.10 高性能微处理器性能模型设计(672)1.11 闪速存储器的选择与接口(672)1.12 串行存储器接口的比较及选择(672)1.13 移位寄存器分析方法的研究(673)1.14 GPS的时频系统(673)1.15 一种基于C语言的虚拟仪器系统实现方法(673)1.16 智能家庭网络研究综述(673)1.17 用C51实现电力部多功能电能表通信规约(674)1.18 测控系统中采样数据的预处理(674)1.19 数据采集系统动态特性的总体评价(674)1.20 一个高速准确的手写数字识别系统(674)1.21 日本理光实时时钟集成电路发展历史及现状(675)1.22 单片开关电源的发展及其应用(675)二、综合应用技术(676)2.1 MCS51系列单片机在SDH系统中的应用(676)2.2 公共闪存接口在Flash Memory程序设计中的应用(676)2.3 应用IA MMXTM技术的离散余弦变换(676)2.4 串行实时时钟芯片DS1302程序设计中的问题与对策(676)2.5 数字传感器及其应用(677)2.6 电阻式温度传感器的系列化设计及其应用(677)2.7 温度传感器及其与微处理器接口(677)2.8 AD7416数字温度传感器及其应用(677)2.9 隔离放大器及其应用(677)2.10 高速A/D转换器动态参数(678)2.11 V/F变换在单片机系统中的应用(678)2.12 微处理器内嵌式模数转换器在精密仪器中的应用研究(678)2.13 电子秤非线性自动修正方法(678)2.14 光耦传输的非线性校正(678)2.15 高斯滤波器在实时系统中的快速实现(679)2.16 用在系统可编程模拟器件实现双二阶型滤波器(679)2.17 最小二乘法在高精度温度测量中的应用(679)2.18 提高实时频率测量范围和精度新方法(679)2.19 具有微控制器的智能仪表设计与应用(679)2.20 用C语言编程的数据采集系统(680)2.21 大动态范围浮点A/D数据采集器的设计(680)2.22 基于PCI高速数据采集系统(680)2.23 一种基于PC机的高速16位并行数据采集接口(680)2.24 数据采集系统中增强型并行接口（EPP）电路的设计(681)2.25 用增强型并行接口EPP协议扩展计算机的ISA接口(681)2.26 基于增强型并行接口EPP的便携式高速数据采集系统(681)2.27 增强型并行接口EPP协议及其在CAN监控节点中的应用(681)2.28 利用增强型并行接口协议传输图像文件(681)2.29 用并行接口进行数据采集(682)2.30 高信噪比的VFC/DPLL数据采集装置(682)2.31 高精度数字式转速测量系统的研究(682)2.32 用单片机测量相位差的新方法(682)2.33 交流采样在电力系统中应用(682)2.34 同步图形存储器IS42G32256的电源与应用(683)2.35 IBM?PC处理10MHz高速模拟信号的研究(683)2.36 MCS51系列单片机存储容量扩展方法(683)2.37 用单片机实现数字相位变换器的设计方法(683)2.38 一种新的可重配置的串口扩展方案(683)2.39 VB环境下对双端口RAM物理读写的实现(684)2.40 双CPU实现远程多键盘鼠标交互(684)2.41 两种电阻时间变换器设计与分析(684)2.42 液晶显示器的接口和编程技巧(684)2.43 一种简单的电机变频调速方案及其应用(684)2.44 基于单片机的火控系统符号产生器电路原理设计(685)2.45 A/D转换器性能的改善方法(685)2.46 快速小波变换算法与信噪分离(685)2.47 80C196MC/MD单片机多个中断程序的同步问题(685)三、操作系统及软件技术(686)3.1 嵌入式软件技术的现状与发展动向(686)3.2 什么是嵌入式实时操作系统(686)3.3 实时多任务系统中的一些基本概念(686)3.4 一个源码公开的实时内核(687)3.5 Windows CE的实时性分析(687)3.6 串口通信多线程实现的分析(687)3.7 基于中间件的开发研究(688)3.8 Windows 95下实时控制软件设计的研究(688)3.9 Windows NT 4.0下设备驱动程序的开发与应用(688)3.10 Windows 98 下硬件中断驱动程序的开发(688)3.11 Windows下实时数据采集的实现(688)3.12 Win 95 下虚拟设备驱动程序设计开发(689)3.13 Win 95 环境下测控软件中端口读写的快速实现(689)3.14 Linux系统中ARP的编程实现技术(689)3.15 Linux中System V进程通信机制及访问控制技术的改进(689)3.16 VC++6.0中动态创建MSComm控件的问题及对策(689)3.17 在Visual Basic下使用I/O接口程序(690)3.18 VB应用程序速度的优化技术(690)3.19 嵌入式实时操作系统在机车微机测控软件开发中的应用(690)3.20 结构化程序方法在汇编语言中的应用(690)3.21 AVR单片机编程特性的应用研究(690)3.22 一种有效的51系列单片机软件仿真器(691)3.23 PIC单片机软件模拟仿真时输入信号的激励方式(691)3.24 基于LabVIEW的分布式VXI仪器教学实验系统设计(691)四、网络、通信及数据传输(692)4.1 单片机网络的组成与控制(692)4.2 实现ARINC 429数字信息传输的方案设计(692)4.3 结合电力线载波和电话通信的报警网络系统(692)4.4 网络电子密码锁监控系统的设计与实现(692)4.5 IRIG?E标准FM?FM解调器的有关技术(693)4.6 基于TCP/IP的多媒体通信实现(693)4.7 基于TCP/IP的多线程通信及其在远程监控系统中的应用(693)4.8 基于Internet的远程测控技术(693)4.9 Windows 95串行通信的几种方式及编程(693)4.10 在Windows 95下PC机和单片机的串行通信(693)4.11 基于80C196KC微处理器的高速串行通信(694)4.12 使用PC机并行口与下位单片机通信的方法(694)4.13 双向并口通信的开发(694)4.14 DSP和计算机并口的高速数据通信(694)4.15 一种高可靠性的PC机与单片机间的串行通信方法(694)4.16 单片机与PC机串行通信的实现方法(695)4.17 89C51单片机I/O口模拟串行通信的实现方法(695)4.18 TMS320C50与PC机高速串行通信的实现(695)4.19 DSP和PC机的异步串行通信设计(695)4.20 基于MCS单片机与PC机串行通信电平转换(695)4.21 一种简单的光电隔离RS232电平转换接口设计(695)4.22 ISA总线工业控制机与单片机系统的数据交换(696)4.23 RS232/422/485综合接口(696)4.24 基于RS485接口的单片机串行通信(696)4.25 在VC++中利用ActiveX控件开发串行通信程序(696)4.26 上位机和多台下位机的485通信(696)4.27 计算机与CAN通信的一种方法(697)4.28 用VB语言实现对端口I/O的访问(697)4.29 异种单片机共享片外存储器及其与微机通信的方法(697)4.30 单片机与MODEM接口技术及其在智能仪器中的应用研究(697)4.31 采用MCS51单片机实现CPFSK调制(697)4.32 一种新型编码芯片及其驱动程序的设计方案(698)4.33 DTMF远程通信的软硬件实现技术(698)4.34 采用DTMF方式通信的电度表管理系统(698)4.35 基于TAPI的电话语音系统设计方法(698)4.36 语音芯片APR9600及其在电话遥控系统中的应用(699)4.37 串行红外收发模块及其控制器在红外抄表系统中的应用(699)4.38 HSP50214B PDC及其在软件无线电中的应用(699)4.39 变速率CDMA系统软件无线电多用户接收机(699)五、新器件及应用技术(700)5.1 全帧读出型面阵CCD光电传感器在图像采集中的应用(700)5.2 光电码盘四倍频分析(700)5.3 H8/300H系列单片机及其应用(700)5.4 PIC 16F877单片机的键盘和LED数码显示接口(700)5.5 PIC16F877单片机实现D/A转换的两种方法(701)5.6 P89C51RX2 的PCA原理及设计(701)5.7 ADμC812中串口及其应用(701)5.8 INTEL96系列单片机中若干问题的讨论(701)5.9 关于INTEL96系列单片机中HSO事件的设置(701)5.10 MAX3100与PIC16C5X系列单片机的接口设计(702)5.11 单片MODEM芯片在远程数据通信中的应用(702)5.12 MX919在无线高速MODEM中的应用(702)5.13 高速串行数据收发器CY7B923/933及应用(702)5.14 双口RAM与FIFO芯片在数据处理系统中应用的比较(702)5.15 MAX202E在串行通信中的应用(703)5.16 线性隔离放大器ISO122的原理及应用(703)5.17 AD606对数放大器的研究与应用(703)5.18 电流/电压转换芯片MAX472在永磁直流电动机虚拟测试系统中的应用… (703)5.19 高精度模数转换器AD676的原理及应用(703)5.20 DS2450 A/D转换器的特性与应用(704)5.21 80C196KC内部A/D转换器的使用(704)5.22 一种16～24位分辨率D/A转换器的设计(704)5.23 串行A/D转换器TLC2543与TMS320C25的接口及编程(704)5.24 A/D转换器ICL7135积分特性应用(704)5.25 高精度A/D转换器AD7711A及应用(705)5.26 多路A/D转换器AD7714及其与M68HC11单片机接口技术(705)5.27 用AD7755设计的低成本电能表(705)5.28 20位Σ?Δ立体声ADA电路TLC320AD75C的接口电路设计(705)5.29 24位A/D转换器ADS1210/1211及其应用(706)5.30 模数转换器AD7705及其接口电路(706)5.31 串行A/D转换器ADS7812与单片机的接口技术(706)5.32 串行A/D转换器TLC548/549及其应用(706)5.33 采样率可变16通道16位隔离A/D电路(706)5.34 TLC549在交流有效值测量中的应用(707)5.35 温度传感器DS18B20的特性及程序设计方法(707)5.36 DS1820及其高精度温度测量的实现(707)5.37 采用DS1820的电弧炉炉底温度监测系统(707)5.38 并行实时时钟芯片DS12887及其应用(707)5.39 利用实时时钟X1203开启单片机系统(708)5.40 时钟芯片DS1302及其在数据记录中的应用(708)5.41 串行显示驱动器PS7219及与单片机的接口技术(708)5.42 MAX7219在PLC中的应用(708)5.43 一种实用的LED光柱显示器驱动方法(708)5.44 基于电能测量芯片ADE7756的智能电度表设计(709)5.45 TSS721A在自动抄表系统中的应用(709)5.46 电流传感放大器MAX471/MAX472的原理及应用(709)5.47 8XC552模数转换过程及其自动调零机制(709)5.48 旋转变压器数字转换器AD2S83在伺服系统中的应用(709)5.49 具有串行接口的I/O扩展器EM83010及其应用(710)5.50 新型LED驱动器TEC9607及其应用(710)5.51 新型语音识别电路AP7003及其应用(710)六、总线技术(711)6.1 现场总线技术的发展及应用展望(711)6.2 CAN总线点对点通信应用研究(711)6.3 基于CAN总线的数据通信系统研究(711)6.4 基于CAN总线的分布式数据采集与控制系统(711)6.5 基于CAN总线的分布式铝电解智能系统(711)6.6 CAN总线在通信电源监控系统中的应用(712)6.7 CAN总线在弧焊机器人控制系统中的应用(712)6.8 CAN总线及其在喷浆机器人中的应用(712)6.9 基于CAN控制器的单片机农业温室控制系统的设计(712)6.10 现场总线国际标准与LonWorks在智能电器中的应用(712)6.11 基于LON总线技术的暖通空调控制系统(712)6.12 通用串行总线（USB）及其芯片的使用(713)6.13 USB在数据采集系统中的应用(713)6.14 用MC68HC05JB4开发USB外设(713)6.15 8x930Ax/Hx USB控制器芯片及其在数字音频中的应用(713)6.16 基于MC68HC（9）08JB8芯片的USB产品——键盘设计(713)6.17 I2 C总线在LonWorks网络节点上的应用(714)6.18 Neuron3150的并行I/O接口对象及其应用(714)6.19 新型串行E2PROM 24LC65在LonWorks节点中的应用(714)6.20 利用I2C总线实现DSP对CMOS图像传感器的控制(714)6.21 在I2C总线系统中扩展LCD显示器(714)6.22 基于Windows环境的GPIB接口设计实现(714)6.23 微机PCI总线接口的研究与设计(715)6.24 通用串行总线（USB）原理及接口设计(715)6.25 CAN总线与1553B总线性能分析比较(715)6.26 利用USB接口实现双机互联通信(715)6.27 一种带USB接口的便携式语音采集卡的设计(715)七、可靠性技术(716)7.1 电磁干扰与电磁兼容设计(716)7.2 计算机的防电磁泄漏技术(716)7.3 低辐射计算机系统的设计实现(716)7.4 静电测量及其程序设计(716)7.5 电子产品生产中的静电防护技术(716)7.6 电子测控系统中的屏蔽与接地技术(717)7.7 微机控制系统的抗干扰技术(717)7.8 如何提高单片机应用产品的抗干扰能力(717)7.9 工业控制计算机系统中的常见干扰及处理措施(717)7.10 GPS用于军用导航中的抗干扰和干扰对抗研究(717)7.11 基于开放式体系结构的数控机床可靠性及抗干扰设计(717)7.12 变频器应用技术中的抗干扰问题(718)7.13 单片机的软件可靠性编程(718)7.14 单片微机的软件抑噪方案(718)7.15 SmartLock并口单片机软件狗加密技术(718)7.16 单片机系统中复位电路可靠性设计(718)7.17 测控系统中实现数据安全存储的实用技术(718)7.18 高精度仪表信号隔离电路设计(719)7.19 基于AT89C2051单片机的防误操作智能锁(719)7.20 Email的安全问题与保护措施(719)7.21 双机容错系统的一种实现途径(719)7.22 单片机应用系统抗干扰设计综述(719)7.23 微机控制系统中的干扰及其抑制方法(720)7.24 智能仪表的抗干扰和故障诊断(720)八、应用实践(721)8.1 AT89C51在银行利率显示屏中的应用(721)8.2 基于8xC196MC实现的磁链轨迹跟踪控制(721)8.3 基于80C196KC的开关磁阻电机测试系统(721)8.4 80C196KB单片机在绕线式异步电动机启动控制中的应用(721)8.5 GPS时钟系统(721)8.6 一种由AT89C2051单片微机实现的功率因数补偿装置(722)8.7 数据采集系统芯片ADμC812及其在温度监测系统中的应用(722)8.8 用AVR单片机实现蓄电池剩余电量的测量(722)8.9 基于SA9604的多功能电度表(722)8.10 数字正交上变频器AD9856的原理及其应用(722)8.11 基于MC628的可变参数PID控制方法的实现(723)8.12 Windows 98下远程数据采集系统设计(723)8.13 一种新式微流量计的研究(723)8.14 一种便携式多通道精密测温仪(723)8.15 一种高精度定时器的设计及其应用(723)8.16 智能湿度仪设计(724)8.17 固态数字语音记录仪的设计与实现(724)8.18 多功能语音电话答录器的设计(724)8.19 白炽灯色温测量装置电路设计(724)8.20 交直流供电无缝连接电源控制系统设计(724)8.21 小型电磁辐射敏感度自动测试系统的设计(725)8.22 生物电极微电流动态检测装置(725)8.23 二种铂电阻4～20 mA电流变送器电路(725)8.24 基于单片机的智能型光电编码器计数器(725)8.25 嵌入式系统中利用RS232C串口扩展矩阵式键盘(725)8.26 电压矢量控制PWM波的一种实时生成方法(725)8.27 便携式电能表校验装置现场使用分析(726)8.28 用单片机实现大型电动机的在线监测(726)8.29 PLC在L型管弯曲机电控系统中的应用(726)8.30 用EPROM实现步进电机的控制(726)8.31 一种手持设备的智能卡实现技术(726)8.32 钞票颜色识别系统的设计(727)8.33 数字锁相环在位置检测中的应用(727)九、DSP及其应用技术(728)9.1 数字信号处理器DSPs的发展(728)9.2 用TMS320C6201实现多路ITU?T G.728语音编码标准(728)9.3 采用DSP内核技术进行语音压缩开发(728)9.4 TMS320C80与存储器接口分析(728)9.5 TMS320C32浮点DSP存储器接口设计(728)9.6 TMS320VC5402 DSP的并行I/O引导装载方法研究(729)9.7 TMS320C30系统与PC104进行双向并行通信的方法(729)9.8 基于TMS320C6201的G.723.1多通道语音编解码的实现(729)9.9 基于TMS320C6201的多通道信号处理平台(729)9.10 基于两片TMS320C40的高速数据采集系统(729)9.11 使用TMS320C542构成数据采集处理系统(730)9.12 基于TMS320C32的视觉图像处理系统(730)9.13 用ADSP?2181和MC68302实现MPEG?2传送复用器(730)9.14 基于DSP的PC加密卡(730)9.15 TMS320C2XX及其在宽带恒定束宽波束形成器中的应用(730)9.16 DS80C320单片机在无人机测控数据采编器中的应用(731)9.17 基于TMS320F206 DSP的图像采集卡设计(731)9.18 基于定点DSP的实时语音命令识别模块(731)9.19 基于TMS320C50的语音频谱分析仪(731)9.20 利用DSP实现的专用数字录音机(731)9.21 基于DSP的全数字交流传动系统硬件平台设计(732)9.22 ADSP2106x中DMA的应用(732)9.23 软件无线电中DSP应用模式的分析(732)9.24 快速小波变换在DSP中的实现方法(732)十、PLD及EDA技术应用(733)10.1 可编程器件实现片上系统(733)10.2 VHDL语言在现代数字系统中的应用(733)10.3 用VHDL设计有限状态机的方法(733)10.4 ISP-PLD在数字系统设计中的应用(733)10.5 基于FPGA技术的新型高速图像采集(734)10.6 Protel 99SE电路仿真(734)10.7 可编程逻辑器件（PLD）在电路设计中的应用(734)10.8 基于FPGA的全数字锁相环路的设计(734)10.9 基于EPLD器件的一对多打印机控制器的研制(734)10.10 一种VHDL设计实现的有线电视机顶盒信源发生方案(735)10.11 一种并行存储器系统的FPGA实现(735)10.12 SDRAM接口的VHDL设计(735)10.13 采用ISP器件设计可变格式和可变速率的通信数字信号源(735)10.14 利用FPGA技术实现数字通信中的交织器和解交织器(735)10.15 XC9500系列CPLD遥控编程的实现(736)10.16 PLD器件在红外遥控解码中的应用(736)10.17 利用XCS40实现小型声纳的片上系统集成(736)10.18 可编程逻辑器件的VHDL设计技术及其在航空火控电子设备中的应用… (736)10.19 DSP+FPGA实时信号处理系统(736)10.20 CPLD在IGBT驱动设计中的应用(737)10.21 基于FPGA的FIR滤波器的实现(737)10.22 用可编程逻辑器件取代BCD?二进制转换器的设计方法(737)
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基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院，湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点，提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法，分析了系统的工作原理，介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信，具有运行可靠、性能价格比高的特点，所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分，一对组态硬件要求较高，投资较大。相对而言，MPI网是水源地深水泵的工作控制，一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps，通过一级中继器传输距离可水控制，两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况，确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络，主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM，从任务是对水池的水进行消毒处理后，通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求，又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统， 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制，对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口，网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器，使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍，通用性较好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输，传输速率为9.6kbps一12Mbps，主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信，可满足交直流调速系统快速响应的时间要求，特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题，完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。
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本文采用分圆格方法，设计了一种简化型具全分集、满速率特性的四发四收准正交空时分组码。该准正交空时分组码不仅比传统的基于星座调制技术的四发四收准正交空时码具有更大的分集增益上界，而且比已有的八发一收分圆准正交空时码在误码率和信道容量、以及中断概率等方面皆具有显著的优越性。
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分析了在HAPS中应用协作通信的需求，研究了HAPS通信信道在不同仰角区域的特性，在此基础上提出一种HAPS通信中基于MIMO的信号协作接收方案，并在不同仰角区域中对该协作接收方案进行性能仿真，仿真结果表明，在中、低仰角区域内使用该协作接收方案能够获得较大的组合分集增益，但是，对于高仰角区域此协作通信方案的性能改善不明显，最后，就上述2种现象产生的原因进行了分析。
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为了研究扩频码对直接序列扩频通信系统性能的影响，利用Matlab编程建立直接序列扩频通信系统模型，对该系统进行性能仿真。通过在不同的信噪比条件下，运行仿真系统，得出扩频增益和三种不同扩频码对系统性能影响的结论。
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