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高速实现

  • 卷积编码和维特比译码的FPGA实现

    由于其很强的纠错性能和适合硬件实现的编译码算法,卷积编码和软判决维特比译码目前已经广泛应用于卫星通信系统。然而随着航天事业的发展,卫星有效载荷种类的增多和分辨率的不断提高,信息量越来越大。如何在低信噪比的功率受限信道条件下提高传输速率成为目前亟待解决的问题。本论文结合在研项目,在编译码算法、编译码器的设计与实现、编译码器性能提高三个方面对卷积编码和维特比译码进行了深入研究,并进一步介绍了使用VHDL语言和原理图混合输入的方式,实现一种(7,3/4)增信删余方式的高速卷积编码器和维特比译码器的详细过程;然后将设计下载到XILINX的Virtex2 FPGA内部进行功能和时序确认,最终在整个数据传输系统中测试其性能。本文所实现的维特比译码器速率达160Mbps,远远高于目前国内此领域内的相关产品速率。 首先,论文具体介绍了卷积编码和维特比译码的算法,研究卷积码的各种参数(约束长度、生成多项式、码率以及增信删余等)对其译码性能的影响;针对项目需求,确定卷积编码器的约束长度、生成多项式格式、码率和相应的维特比译码器的回归长度。 其次,论文介绍了编解码器的软、硬件设计和调试一根据已知条件,使用VHDL语言和原理图混合输入的方式设计卷积编码和维特比译码的源代码和原理图,分别采用功能和电路级仿真,确定卷积编码和维特比译码分别需要占用的资源,考虑卷积编码器和维特比译码器的具体设计问题,包括编译码的基本结构,各个模块的功能及实现策略,编译码器的时序、逻辑综合等;根据软件仿真结果,分别确定卷积编码器和维特比译码器的接口、所需的FPGA器件选型和进行各自的印制板设计。利用卷积码本身的特点,结合FPGA内部结构,采用并行卷积编码和译码运算,设计出高速编译码器;对软、硬件分别进行验证和调试,并将验证后的软件下载到FPGA进行电路级调试。 最后,论文讨论了卷积编码和维特比译码的性能:利用已有的测试设备在整个数据传输系统中测试其性能(与没有采用纠错编码的数传系统进行比对);在信道中加入高斯白噪声,模拟高斯信道,进行误码率和信噪比测试。

    标签: FPGA 卷积 编码 译码

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:mingaili888

  • 16QAM调制解调器设计与FPGA实现

    本文将高效数字调制方式QAM和软件无线电技术相结合,在大规模可编程逻辑器件FPGA上对16QAM算法实现。在当今频谱资源日趋紧缺的情况下有很大现实意义。 论文对16QAM软件实现的基础理论,带通采样理论、变速率数字信号处理相关抽取内插技术做了推导和分析;深入研究了软件无线电核心技术数字下变频原理和其实现结构;对CIC、半带等高效数字滤波器原理结构和性能作了研究;16QAM调制和解调系统设计采用自项向下设计思想;采用硬件描述语言VerilogHDL在EDA工具QuartusII环境下实现代码输入;对系统调试采用了算法仿真和在系统实测调试相结合方法。 论文首先对16QAM调制解调算法进行系统级仿真,并对实现的各模块的可行性仿真验证,在此基础上,完成了调制端16QAM信号的时钟分频模块、串并转换模块、星座映射、8倍零值内插、低通滤波以及FPGA和AD9857接口等模块;解调器主要完成带通采样、16倍CIC抽取滤波,升余弦滚降滤波,以及16QAM解码等模块,实现了16QAM调制器;给出了中频信号时域测试波形和频谱图。本系统在200KHz带宽下实现了512Kbps的高速数据数率传输。论文还对增强型数字锁相环EPLL的实现结构进行了研究和性能分析。

    标签: FPGA QAM 16 调制

    上传时间: 2013-07-29

    上传用户:hwl453472107

  • 应用FPGA的高速数据采集

    随着计算机技术的突飞猛进以及移动通讯技术在日常生活中的不断深入,数据采集不断地向多路、高速、智能化的方向发展。本文针对此需求,实现了一种应用FPGA的多路、高速的数据采集系统,从而为测量仪器提供良好的采集数据。    本文设计了一种基于AD+FPGA+DSP的多路数据采集处理系统,针对此系统设计了基于AD9446的模数转换采集板,再将模数转换采集板的数据传送至基于FPGA的采集控制模块进行数据的压缩以及缓冲存储,最后由DSP调入数据进行数据的处理。本文的设计主要分为两部分,一部分为模数转换采集板的设计与调试,另一部分为采集控制模块的设计与仿真。    经设计与调试,模数转换模块可为系统提供稳定可靠的数据,能稳定工作在百兆的频率下;采集控制模块能实时地完成数据压缩与数据缓冲,并能通过时钟管理模块来控制前端AD的采样,该模块也能稳定工作在百兆的频率下。该系统为多路、高速的数据采集系统,并能稳定工作,从而能满足电子测量仪器的要求。

    标签: FPGA 高速数据 采集

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:chuckbassboy

  • FPGA和单片机串行通信接口的实现

    本文针对由FPGA构成的高速数据采集系统数据处理能力弱的问题,提出FPGA与单片机实现数据串行通信的解决方

    标签: FPGA 单片机串行 通信接口

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:cuicuicui

  • TS201 LINK口通信的关键设计与实现

    ·摘要:  针对DSP芯片TS201的LINK口互连在高速数据通信中存在数据错误、突发数据块传输不稳定等缺点,在分析其通信协议的基础上,并结合实际应用,提出了设计LINK口通信的关键要求,给出设计的要点,设计与实现了TS201的LINK 121互连以及FPGA(Xilinx公司的XC4VFX60)与TS201 LINK口互连,得到了实际测试结果;结果表明,所设计的LINK口互连具备的优点有

    标签: LINK nbsp 201 TS

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:417313137

  • 算法FPGA实现的直接数字频率合成器

    高精度的信号源是各种测试和实验过程中不可缺少的工具,在通信、雷达、测量、控制、教学等领域应用十分广泛。传统的频率合成方法设计的信号源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能满足电子技术的发展要求,直接数字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技术可以提供高性能、高频高精度的信号源,方便地获得分辨率高且相位连续的信号,基于FPGA的DDS技术提供了升级方便并且成本低廉的解决方案。    本文对DDS的基本原理和输出频谱特性进行理论分析,总结出杂散分布规律。同时以DDS的频谱分析为基础,给出了几种改善杂散的方法。本文结合相关文献资料采用傅立叶变换的方法对相位截断时DDS杂散信号的频谱特性进行了研究,得到了杂散分布的规律性结论,并应用在程序设计程中;DDS技术的实现依赖于高速、高性能的数字器件,本文将FPGA器件和DDS技术相结合,确定了FPGA器件的整体设计方案,详细说明了各个模块的功能和设计方法,并对其关键部分进行了优化设计,从而实现了波形发生器数字电路部分的功能。软件部分采用模块设计方法,十分方便调试。为了得到满足设计要求的模拟波形,本文还设计了幅度调节、D/A转换和低通滤波等外围硬件电路。    实验结果表明,本文设计的基于DDS技术的多波形信号源基本能够满足普通学生实验室的要求。

    标签: FPGA 算法 数字频率合成器

    上传时间: 2013-06-11

    上传用户:woshiayin

  • 期刊论文:DSP + PLC 实现无人变电站电压和无功模糊自动控制策略

    ·论文摘要:  从中小型变电站的数学模型入手,通过数学模型地推导,指出单一的PLC 控制在无人变电站控制决策中无法高速处理数据的局限,由此提出以DSP + PLC主从式结构实现无人变电站的电压和无功模糊智能自动控制策略。具体介绍了采用DSP 为计算核心完成基于模糊边界的电压无功九域图控制策略判断,由PLC 完成具体电气控制操作的实

    标签: nbsp DSP PLC 论文

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:小儒尼尼奥

  • 用FPGA 实现基- 4FFT 算法

    针对高速数字信号处理的要求,提出用FPGA 实现基- 4FFT 算法,并对其整体结构、蝶形单\\\\\\\\r\\\\\\\\n元进行了分析. 采用蝶算单元输入并行结构和同址运算,能同时提供蝶形运算所需的4 个操作\\\\\\\\r\\\\\\\\n数,具有最大的数据并行性,能提高处理速度 按照旋转因子存放规则,蝶形运算所需的3 个旋转\\\\\\\\r\\\\\\\\n因子地址相同,且寻址方式简单 输出采取与输入相似的存储器 运算单元同时采用3 个乘法的\\\\\\\\r\\\\\\\\n复数运算算法来

    标签: FPGA 4FFT 算法

    上传时间: 2013-08-08

    上传用户:gxrui1991

  • FPGA实现频率合成的技术,含软硬件设计

    尽管频率合成技术已经经历了大半个世纪的发展史,但直到今天,人们对\\r\\n它的研究仍然在继续。现在,我们可以开发出输出频率高达IG的DDS系统,\\r\\n武汉理工大学硕士学位论文\\r\\n已能满足绝大多数频率源的要求,集成DDS产品的信噪比也可达到75dB以上,\\r\\n已达到锁相频率合成的一般水平。电子技术的发展己进入数字时代,模拟信号\\r\\n数字化的方法也是目前一个热门研究课题,高速AD、DA器件在通信、广播电\\r\\n视等领域的应用越来越广泛。本次设计完成了软件仿真和硬件实现,对设计原

    标签: FPGA 频率合成 软硬件设计

    上传时间: 2013-08-21

    上传用户:asdkin

  • 采用按时间抽选的基4原位算法和坐标旋转数字式计算机(CORDIC)算法实现了一个FFT实时谱分析系统

    采用按时间抽选的基4原位算法和坐标旋转数字式计算机(CORDIC)算法实现了一个FFT实时谱分析系统。整个设计采用流水线工作方式,保证了系统的速度,避免了瓶劲的出现;整个系统采用FPGA实现,实验表明,该系统既有DSP器件实现的灵活性又有专用FFT芯片实现的高速数据吞吐能力,可以广泛地应用于数字信号处理的各个领域。

    标签: CORDIC FFT 算法 旋转

    上传时间: 2013-09-01

    上传用户:731140412