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基于FPGA的數字相位計的研究與實現

  • 資源大?。?/b>2344 K
  • 上傳時間: 2013-05-16
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  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: FPGA 數字 相位計

資 源 簡 介

本文結合工程需要詳細論述了一種數字相位計的實現方法,該方法是基于FPGA(現場可編程門陣列)芯片運用FFT(快速傅立葉變換)算法完成的。首先,從相位測量的原理出發,分析了傳統相位計的缺點,給出了一種高可靠性的相位檢測實用算法,其算法核心是對采集信號進行FFT變換,通過頻譜分析,實現對參考信號和測量信號初相位的檢測,并同時闡述了FPGA在實現數字相位計核心FFT算法中的優勢。在優化的硬件結構中,利用多個乘法器并行運算的方式加快了蝶形運算單元的運算速度;內置雙端口RAM、旋轉因子ROM使數據存儲的速度得到提高;采用了流水線的工作方式使數據的存儲、運算在時間上達到匹配。整個設計采用VHDL(超高速硬件描述語言)語言作為系統內部硬件結構的描述手段,在Altera的QuartusⅡ軟件支持下完成。仿真結果表明,基于FPGA實現的FFT算法無論在速度和精度上都滿足了相位測量的需要,其運算64點數據僅需27.5us,最大誤差在1%之內。

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