利用超高速硬件描述语言(VHDL)在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)上编程实现的纯数字式等精度频率计，不但具有较高的测量精度，而且其测量精度不会随着被测信号频率的降低而下降。为了实现对任意信号进行频率测量，在前端输入加整形电路即可。
上传时间： 2013-12-06
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基于FPGA的超高速FFT硬件实现蒙特卡洛仿真在移动通信中的应用研究等实现
上传时间： 2016-10-31
上传用户：chenjjer
作为模拟与数字电路的接口电路的关键部分，模数转换器（ADC）现代通信、需达、卢纳以及众多消费电子产品中都占据极其重要的地位。随着科技的迅猛发展，对模数转换器的性能，特别是速度上的要求越来越高，ADC的性能好坏甚至已经成为决定设备性能的关键因素。本文以超高速ADC作为设计的目标，采用了Flash型结构作为研究的方向，并且从ADC的速度和失调电压消除技术入手进行了重点研究。本文采用了种新颖的消除失调电压的技术-chopping技术，该技术主要是依靠 组随机数产生器所产生的高速随机数序列来随机快速置换比较器输入端，从而使得失调电压近似平均为零，本文设计了种高速随机数产生器，可以产生速率达到1GHz的随机数序列。由于比较器部分是影响整个ADC速度的关键因素，因此在设计中对于比较器部分逃行了重点优化设计。另外还在数字编码电路中加入了纠错设计。通过电路仿真，所设计的ADC可达到1GHz的采样速率，最大积分非线性和微分非线性分别为0.42LSB和0.49LSB，当输入信号频率为16.6MHz时，无杂波动态范围（SFDR）达到41dB，当加入50mV失调电压时，chopping技术可以将SFDR增加3dB左右。本设计采用了和舰0.18um CMOS混合信号工艺，完成了主要模块版图的设计工作。关键词 Flash型 ADC；失调电压消除技术：chopping技术
上传时间： 2022-06-19
上传用户：d1997wayne
随着半导体技术的发展，模数转换器（Analog to Digital Converter，ADC）作为模拟与数字接口电路的关键模块，对性能的要求越来越高。为了满足这些要求，模数转换器正朝着低功耗、高分辨率和高速度方向快速发展。在磁盘驱动器读取通道、测试设备、纤维光接收器前端和日期通信链路等高性能系统中，高速模数转换器是最重要的结构单元。因此，对模数转换器的性能，尤其是速度的要求与日俱增，甚至是决定系统性能的关键因素。在分析各种结构的高速模数转换器的基础上，本文设计了一个分辨率为6位，采样时钟为1GS/s的超高速模数转换器。本设计采用的是最适合应用于超高速A/D转换器的全并行结构，整个结构是由分压电阻阶梯，电压比较器，数字编码电路三部分组成。在电路设计过程中，主要从以下几个方面进行分析和改进：采用了无采样/保持电路的全并行结构；在预放大电路中，使用交叉耦合对晶体管作为负载来降低输入电容和增加放大电路的带宽，从而提高比较器的比较速度和信噪比；在比较器的输出端采用时钟控制的自偏置差分放大器作为输出缓冲级，使得比较输出结果能快速转换为数字电平，以此来提高ADC的转换速度；在编码电路上，先将比较器输出的温度计码转换成格雷码，再把格雷码转换成二进制码，这样进一步提高ADC的转换速度和减少误码率。
上传时间： 2022-06-22
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基于PCIe总线的超高速信号采集卡的设计
上传时间： 2022-07-17
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论文针对两轮电动车辆(EV)用稀土永磁(REPM)无刷同步电动机(SM)，分别进行了正弦波和方波两种工作方式下的控制技术研究。论文在全面分析正弦波和方波无刷电机工作原理、调速控制方法及其性能特点的基础上，分别对36VDC电动自行车和96VDC电动摩托车用稀土永磁无刷同步电动机进行了正弦波、方波驱动系统的构建和控制电路设计。 论文采用高集成度智能专用芯片与廉价的EEPROM配合作为核心控制单元，生成稳定的SPWM脉冲信号，构成36VDC正弦波驱动系统，其外围电路简单紧凑，克服了传统SPWM信号产生方法中微处理机程序容易“跑飞”和模拟系统复杂的缺陷。同时，采用专用PWM调制芯片和硬件逻辑器件构成96VDC方波驱动系统，采用宽范围输入电压的开关电源实现系统的控制供电，将直流电机系统常用的电流截止负反馈电路引入无刷电机驱动系统中，提高了大功率方波驱动系统的可靠性，其原理样机性能稳定，负载电流可达30A。 两种系统测试结果分析对比表明：相同结构的稀土永磁无刷同步电动机，采用正弦波或方波驱动控制各有利弊。正弦波驱动采用变频调速，电机运行平稳，利用弱磁调速，还可实现超高速恒功率运行，但易于失步；而方波驱动采用PWM调压调速，电机则具有良好的控制特性，机械特性较硬，起动转矩大，车辆提速快，适于爬坡，但转矩脉动较大。 综上所述，采用方波驱动更适合于两轮电动车辆的运行特点，论文介绍的方波驱动系统在电动车辆应用领域有着较好的发展前景。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：yangbo69
目前，数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域，信号处理算法理论己趋于成熟，但其具体硬件实现方法却值得探讨。FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件，由于其具有高集成度、高速、可编程等优点，大大推动了数字系统设计的单片化、自动化，缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性，在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。本文对FPGA的数据采集与处理技术进行研究，基于FPGA在数据采样控制和信号处理方面的高性能和单片系统发展的新热点，把FPGA作为整个数据采集与处理系统的控制核心。主要研究内容如下： FPGA的单片系统研究。针对数据采集与处理，对FPGA进行选型，设计了基于FPGA的单片系统的结构。把整个控制系统分为三个部分：多通道采样控制模块，数据处理模块，存储控制模块。 多通道采样控制模块的设计。利用4片AD7506和一片AD7862对64路模拟量进行周期采样，分别设计了通道选择控制模块和A/D转换控制模块，并进行了仿真，完成了基于FPGA的多通道采样控制。 数据处理模块的设计。FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位，因此本文研究了FFT的硬件实现结构，提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想，给出了总体实现框图。分别设计了旋转因子复数乘法器，碟形运算单元，存储器，控制器，并分别进行了仿真。重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元，采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器，从而提高了蝶形处理器的运算速度，降低了运算复杂度。理论分析和仿真结果表明，状态机控制器成功地对各个模块进行了有序、协调的控制。 存储控制模块的设计。利用闪存芯片K9K1G08UOA对采集处理后的数据进行存储，设计了FPGA与闪存的硬件连接，设计了存储控制模块。 本文对FFT算法的硬件实现进行了研究，结合单片系统的特点，把整个系统分为多通道采样控制模块，数据处理模块，存储控制模块进行设计和仿真。设计采用VHDL编写程序的源代码。仿真测试结果表明，此FPGA单片系统可完成对实时信号的高速采集与处理。
上传时间： 2013-04-24
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随着国民经济的飞速发展，传统的电机已无法满足当前工程的要求，其作用也由过去简单的起停控制、提供动力上升到要求对其速度、位置、转矩等进行精确的控制，并能实现快速加速、减速、反转以及准确停止等，使被驱动的机械运动符合于集的要求。在集成电路、现代电子技术及控制理论飞速发展的今天，电机控制技术也得到了飞快的发展，电机控制器也由模拟分立元件构成的电路向数模混合、全数字方向发展。本论文主要研究了FPGA芯片在电机控制器中的应用。 论文首先对无刷直流电机系统进行了综合性论述。对系统的组成、及系统中主要部分：如位置传感器、逆变器和功率器件、供电直流电源进行了较详细的说明；并且提出了与本研究相关的控制机理和实施方案。 其次，论文对FPGA芯片的特点及配置电路、以及以FPGA-FLEX10K10为核心的控制器电路的组成进行了较详细的论述；同时对超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)的特点和应用进行了研究；并提出了应用FPGA芯片对电机速度进行控制的系统构成及工作原理。 论文还对FPGA芯片与DSP芯片共同完成电机控制的方案进行了论述，利用ALTERA公司的FPGA芯片完成了电机控制器的设计、制造和调试，并在此基础上分析研究了利用此控制器对无刷直流电机进行调速控制的方法；两种控制器共同工作，组合方便、功能强大，适合在高精度、高效、宽变速控制的应用场合下，可对电机实现精度更高、策略更复杂的控制。 论文最后还对在具体产品中的应用效果及行了简单分析。
上传时间： 2013-08-04
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本文结合工程需要详细论述了一种数字相位计的实现方法，该方法是基于FPGA(现场可编程门阵列)芯片运用FFT(快速傅立叶变换)算法完成的。首先，从相位测量的原理出发，分析了传统相位计的缺点，给出了一种高可靠性的相位检测实用算法，其算法核心是对采集信号进行FFT变换，通过频谱分析，实现对参考信号和测量信号初相位的检测，并同时阐述了FPGA在实现数字相位计核心FFT算法中的优势。在优化的硬件结构中，利用多个乘法器并行运算的方式加快了蝶形运算单元的运算速度；内置双端口RAM、旋转因子ROM使数据存储的速度得到提高；采用了流水线的工作方式使数据的存储、运算在时间上达到匹配。整个设计采用VHDL(超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段，在Altera的QuartusⅡ软件支持下完成。仿真结果表明，基于FPGA实现的FFT算法无论在速度和精度上都满足了相位测量的需要，其运算64点数据仅需27.5us，最大误差在1％之内。
上传时间： 2013-06-04
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AD9224模数转换器的最高采样频率为40MHz数据精度为12位.内部采用闪烁式AD及多级流水线式结构,因而不失码,使用方便、准确度高.文章介绍了高速模数转换器AD9224的性能、结构及几种典型应用电
上传时间： 2013-06-19
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