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java-FFT-demo

  • 基于FPGA利用FFT算法实现GPSCA码捕获的研究.rar

    随着中国二代导航系统的建设,卫星导航的应用将普及到各个行业,具有自主知识产权的卫星导航接收机的研究与设计是该领域的一个研究热点。在接收机的设计中,对于成熟技术将利用ASIC芯片进行批量生产,该芯片是专用芯片,一旦制造成型不能改变。但是对于正在研究的接收机技术,特别是在需要利用接收机平台进行提高接收机性能研究时,利用FPGA通用可编程门阵列芯片是非常方便的。在FPGA上的研究成果,一旦成熟可以很方便的移植到ASIC芯片,进行批量生产。本课题就是基于FPGA研究GPS并行捕获技术的硬件电路,着重进行了其中一个捕获通道的设计和实现。 GPS信号捕获时间是影响GPS接收机性能的一个关键因素,尤其是在高动态和实时性要求高的应用中或者对弱GPS信号的捕获方面。因此,本文在滑动相关法基础上引出了基于FFT的并行快速捕获方法,采用自顶向下的方法对系统进行总体功能划分和结构设计,并采用自底向上的方法对系统进行功能实现和验证。 本课题以Xilinx公司的Spartan3E开发板为硬件开发平台,以ISE9.2i为软件开发平台,采用Verilog HDL编程实现该系统。并利用Nemerix公司的GPS射频芯片NJ1006A设计制作了GPS中频信号产生平台。该平台可实时地输出采样频率为16.367MHz的GPS数字中频信号。 本课题主要是基于采样率变换和FFT实现对GPS C/A码的捕获。该算法利用平均采样的方法,将信号的采样率降低到1.024 MHz,在低采样率下利用成熟的1024点FFT IP核对C/A码进行粗捕,给出GPS信号的码相位(精度大约为1/4码片)和载波的多普勒频率,符合GPS后续跟踪的要求。 同时,由于FFT算法是以资源换取时间的方法来提高GPS捕获速度的,所以在设计时,合理地采用FPGA设计思想与技巧优化系统。基于实用性的要求,详细的给出了基于FFT的GPS并行捕获各个模块的实现原理、实现结构以及仿真结果。并达到降低系统硬件资源,能够快速、高效地实现对GPS C/A码捕获的要求。 本研究是导航研究所承担的国家863课题“利用多径信号提高GNSS接收机性能的新技术研究”中关于接收机信号捕获算法的一部分,对接收机的设计具有一定的参考价值。

    标签: GPSCA FPGA FFT

    上传时间: 2013-07-22

    上传用户:user08x

  • 地面数字电视广播系统中SRRC滤波器及FFT处理器的设计与FPGA实现.rar

    随着人们对数字电视和数字视频信息的需求越来越大,数字电视广播在中国迅速的发展起来。近几年,数字电视传输系统技术逐渐成熟,数字电视地面广播(DTTB)传输标准也于2006年8月30号正式出台。此标准技术是由我国多家单位联合研究的,具有自主知识产权的数字地面电视传输标准。DTTB系统标准的研究与仿真,具有巨大的实用价值和广阔的市场前景。 @@ 本文首先研究了地面数字电视广播标准中平方根升余弦(SRRC)滤波器(滚降系数为0.05)的结构设计,介绍了一种适合在FPGA中实现的高阶高速FIR滤波器的并行流水线结构。在本设计中,以CSD数优化滤波器系数,并运用简化加法器图(Reduced Adder Graph,RAG)算法进行改进,最后采用并行处理的转置型流水线结构实现。 @@ 接着研究数字电视地面传输标准采用的传输技术-OFDM的基本概念和技术特点,并研究了清华大学提出的DMB-T方案中TDS-OFDM信号帧的组成结构以及相关原理。 @@ 最后,本文针对OFDM调制所需要的3780点FFT处理器进行研究。为了保证OFDM信号的采样率和时域导频的采样率相同,以达到较好的同步性能,采用了3780个正交子载波的设计方案。在实现过程中,分析比较了多种算法的计算复杂性,设计出在硬件实现复杂度上进行优化的3780点FFT处理器的数据流流水线算法。之后,通过定点仿真比较各模块输出的动态范围和概率分布,设计出定点字长的优化方案,并分析计算了这一处理器的输出信噪比与内部各模块字长的关系,进一步降低了硬件实现复杂性。 @@关键字:数字电视地面广播传输(DTTB);平方根升余弦滤波器(SRRC);正交频分复用调制(OFDM);快速傅立叶变换(FFT); 3780

    标签: SRRC FPGA FFT

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:mdrd3080

  • 基于FFT的GPS信号并行捕获的研究及其FPGA实现.rar

    本课题深入分析了GPS软件接收机基于FFT并行捕获算法并详细阐述了其FPGA的实现。相比于其它的捕获方案,该方案更好地满足了信号处理实时性的要求。 论文的主体部分首先简单分析了扩频通信系统的基本原理,介绍了GPS系统的组成,详细阐述了GPS信号的特点,并根据GPS信号的组成特点介绍了接收机的体系结构。其次,通过对GPS接收机信号捕获方案的深入研究,确定了捕获速度快且实现复杂度不是很高的基于FFT的并行捕获方案,并对该方案提出了几点改进的措施,根据前面的分析,提出了系统的实现方案,利用MATLAB对该系统进行仿真,仿真的结果充分的验证了方案的可行性。接着,对于捕获环节中的核心部分—FFT处理器,设计中没有采用ALTERA提供的IP核,独立设计实现了基于FPGA的FFT处理器,并通过对一组数据在MATLAB中运算得到结果和FPGA输出结果相对比,可以验证该FFT处理器的正确性。再次重点分析了GPS接收机并行捕获部分的FPGA具体实现,通过捕获的FPGA时序仿真波形,证明了该系统已经能成功地捕获到GPS信号。最后,对全文整个研究工作进行总结,并指出以后继续研究的方向。 本课题虽然是对于GPS接收机的研究,但其原理与GALILEO、北斗等导航系统的接收机相近,因此该课题的研究对我国卫星导航事业的发展起到了积极的推动作用。

    标签: FPGA FFT GPS

    上传时间: 2013-08-06

    上传用户:青春123

  • 快速傅立叶变换(FFT)的FPGA实现.rar

    随着数字电子技术的发展,数字信号处理的理论和技术广泛的应用于通讯、语音处理、计算机和多媒体等领域。快速傅立叶变换(FFT)使离散傅立叶变换的运算时间缩短了几个数量级,在数字信号处理领域被广泛应用。FFT已经成为现代信号处理的重要手段之一。 现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器件。随着它的不断应用和发展,也使电子设计的规模和集成度不断提高。同时基于FPGA实现FFT的设计方法和思想被提出。本次设计的目的是快速傅立叶变换(FFT)的FPGA实现。 此文在分析了快速傅立叶算法的基础上,提出了一种频率抽取基4 FFT的FPGA设计方案,针对现有FFT的FPGA实现过程中蝶形运算需要频繁乘以多个旋转因子提出了改进方法,减少了旋转因子的乘法次数和存储空间,加快了蝶形运算的速度,设计的地址映射方法,无需运算即可得到所需数据的存放地址,并结合采用乒乓结构和流水线方式,来提高快速傅立叶变换(FFT)FPGA实现的速度。描述了一片FPGA芯片内完成了整个FFT处理器的电路设计,经过模块时序仿真和数据的验证及测试,达到工作在50MHz时钟频率的设计要求。最后对后续设计做了描述,并对用FPGA实现FFT做了展望。

    标签: FPGA FFT 傅立叶变换

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:康郎

  • 基于FPGA的FFT设计与实现.rar

    随着数字电子技术的发展,数字信号处理技术广泛应用于通讯、语音处理、计算机和多媒体等领域。快速傅里叶变换FFT作为数字信号处理的核心技术之一,使离散傅里叶变换的运算时间缩短了几个数量级。 现场可编程门阵列FPGA是近年来迅速发展起来的新型可编程器件。随着它的不断应用,使电子设计的规模和集成度不断提高,同时也带来了电子系统设计方法和设计思想的不断推陈出新。 本文主要研究如何利用FPGA实现FFT处理器,包括算法选取、算法验证、系统结构设计、各个模块设计、FPGA实现和测试整个流程。设计采用基-2按时间抽取算法,以XILINX公司提供的ISE6.1为软件平台,利用Verilog HDL描述的方式实现了512点16bits复数块浮点结构的FFT系统,并以FPGA芯片VirtexⅡXC2V1000为硬件平台,进行了仿真、综合等工作。仿真结果表明其计算结果达到了一定的精度,运算速度可以满足一般实时信号处理的要求。

    标签: FPGA FFT

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lwwhust

  • PT4107 18W小功率LED日光灯DEMO

    PT4107 日光灯DEMO 采用非隔离BUCK 电路,驱动一个由小功率LED 串并联组成的LED 网络,具体为20 串15 并共300颗LED。

    标签: 4107 DEMO 18W LED

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:ggwz258

  • 基于FPGA/CPLD实现的FFT算法与仿真分析

    可编程逻辑器件FPGA(现场可编程门阵列)和CPLD(复杂可编程逻辑器件)越来越多的应用于数字信号处理领域,与传统的ASIC(专用集成电路)和DSP(数字信号处理器)相比,基于FPGA和CPLD实现的数字信号处理系统具有更高的实时性和可嵌入性,能够方便地实现系统的集成与功能扩展。 FFT的硬件结构主要包括蝶形处理器、存储单元、地址生成单元与控制单元。本文提出的算法在蝶形处理器内引入流水线结构,提高了FFT的运算速度。同时,流水线寄存器能够寄存蝶形运算中的公共项,这样在设计蝶形处理器时只用到了一个乘法器和两个加法器,降低了硬件电路的复杂度。 为了进一步提高FFT的运算速度,本文在深入研究各种乘法器算法的基础上,为蝶形处理器设计了一个并行乘法器。在实现该乘法器时,本文采用改进的布斯算法,用以减少部分积的个数。同时,使用华莱士树结构和4-2压缩器对部分积并行相加。 本文以32点复数FFT为例进行设计与逻辑综合。通过设计相应的存储单元,地址生成单元和控制单元完成FFT电路。电路的仿真结果与软件计算结果相符,证明了本文所提出的算法的正确性。 另外,本文还对设计结果提出了进一步的改进方案,在乘法器内加入一级流水线寄存器,使FFT的速度能够提高到当前速度的两倍,这在实时性要求较高的场合具有极高的实用价值。

    标签: FPGA CPLD FFT 算法

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:wpt

  • 基于FPGA的1024点流水线工作方式的FFT实现

    本文主要研究基于FPGA的高速流水线工作方式的FFT实现。围绕这个目标利用Xilinx公司VIRTEX_Ⅱ系列FPGA,及其提供的ISE设计工具、modelsim仿真工具、Synplify综合工具及MATLAB,完成了流水线工作方式的FFT中基于每一阶运算单元的高效复数乘法器的设计、各阶控制单元的设计、数据存储器的设计,从而完成1024点流水线工作方式的FFT,达到工作在50MHZ时钟频率的设计要求。

    标签: FPGA 1024 FFT 流水线

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:KSLYZ

  • 自定制Nios处理器的FFT算法指令

    本文深入研究了Nios 自定制指令的软硬件接口,基于Altera 的IP 核FFT V2.2.0实现了变换长度为1024 点的高速复数FFT 算法,提出了一种在Nios 嵌入式系统中定制用户FFT 算

    标签: Nios FFT 定制 处理器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:hfmm633

  • 基于Java的网络实时远程监控系统设计

    随着网络技术的发展,远程屏幕监控越来越多地应用在各种场合。虽然现在有很多远程屏幕监控软件,但使用Java 开发的在Linux下的屏幕监控系统还很少。该文提出了在Linux 下基于Java 设计网络实时

    标签: Java 网络 系统设计 远程监控

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:llandlu