正交頻分復用(OFDM)技術是一種多載波數字調制技術,具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強、成本低等特點,適合無線通信的高速化、寬帶化及移動化的需求,將成為下一代無線通信系統(4G)的核心調制傳輸技術。 本文首先描述了OFDM技術的基本原理。對OFDM的調制解調以及其中涉及的特性和關鍵技術等做了理論上的分析,指出了OFDM區別于其他調制技術的巨大優勢;然后針對OFDM中的信道估計技術,深入分析了基于FFT級聯的信道估計理論和基于聯合最大似然函數的半盲分組估計理論,在此基礎上詳細研究描述了用于OFDM系統的迭代的最大似然估計算法,并利用Matlab做了相應的仿真比較,驗證了它們的有效性。 而后,在Matlab中應用Simulink工具構建OFDM系統仿真平臺。在此平臺上,對OFDM系統在多徑衰落、高斯白噪聲等多種不同的模型參數下進行了仿真,并給出了數據曲線,通過分析結果可正確評價OFDM系統在多個方面的性能。 在綜合了OFDM的系統架構和仿真分析之后,設計并實現了基于FPGA的OFDM調制解調系統。首先根據802.16協議和OFDM系統的具體要求,設定了合理的參數;然后從調制器和解調器的具體組成模塊入手,對串/并轉換,QPSK映射,過采樣處理,插入導頻,添加循環前綴,IFFT/FFT,幀同步檢測等各個模塊進行硬件設計,詳細介紹了各個模塊的設計和實現過程,并給出了相應的仿真波形和參數說明。其中,針對定點運算的局限性,為系統設計并自定義了24位的浮點運算格式,參與傅立葉反變換和傅立葉變換的運算,在系統參數允許的范圍內,充分利用了有限資源,提高了系統運算精度;然后重點描述了基于FPGA的快速傅立葉變換算法的改進、優化和設計實現,針對原始快速傅立葉變換FPGA實現算法運算空閑時間過多,資源占用較大的問題,提出了帶有流水作業功能、資源占用較少的快速傅立葉變換優化算法設計方案,使之運用于OFDM基帶處理系統當中并加以實現,結果滿足系統參數的需求。最后以理論分析為依據,對整個OFDM的基帶處理系統進行了系統調試與性能分析,證明了設計的可行性。 綜上所述,本文完成了一個基于FPGA的OFDM基帶處理系統的設計、仿真和實現。本設計為OFDM通信系統的進一步改進提供了大量有用的數據。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著多媒體編碼技術的發展,視頻壓縮標準在很多領域都得到了成功應用,如視頻會議(H.263)、DVD(MPEG-2)、機頂盒(MPEG-2)等等,而網絡帶寬的不斷提升和高效視頻壓縮技術的發展使人們逐漸把關注的焦點轉移到了寬帶網絡數字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸的業務上來。帶寬的增加為流式媒體的發展鋪平了道路,而高效的視頻壓縮標準的出臺則是流媒體技術發展的關鍵。H.264/AVC是由國際電信聯合會和國際標準化組織共同發展的下一代視頻壓縮標準之一。新標準中采用了新的視頻壓縮技術,如多模式幀間預測、1/4像素精度預測、整數DCT變換、變塊尺寸運動補償、基于上下文的二元算術編碼(CABAC)、基于上下文的變長編碼(CAVLC)等等,這些技術的采用大大提高了視頻壓縮的效率,更有利于寬帶網絡數字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸的業務的實現。 本文主要根據視頻會議應用的需要對JM8.6代碼進行優化,目標是實現基于Baseline的低復雜度的CIF編碼器,并對部分功能模塊進行電路設計。在設計方法上采用自頂向下的設計方法,首先對H.264編碼器的C代碼和算法進行優化,并對優化后的結果進行測試比較,結果顯示在圖像質量沒有明顯降低的情況下,H.264編碼器編碼CIF格式視頻每秒達到15幀以上,滿足了視頻會議應用的實時性要求。然后,以C模型為參考對H.264編碼器的部分功能模塊電路進行設計。采用Verilog HDL實現了這些模塊,并在Quartus Ⅱ中進行了綜合、仿真、驗證。主要完成了Zig-zag掃描和CAVLC模塊的設計,詳細說明模塊的工作原理和過程,然后進行多組的仿真測試,結果與C模型相應部分的結果一致,證明了設計的正確性。
上傳時間: 2013-06-11
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6.0版的Quartus? II軟件包括了由FPGA供應商提供的第一款時序分析工具TimeQuest時序分析儀,為業界標準Synopsys設計約束(SDC)時序格式提供自然、全面的支持。這一最新版本還包括擴展的團隊設計功能,能夠有效管理高密度設計團隊之間的協作。這些改進迎合了當今高密度90nm的設計要求,同時為滿足客戶對更高密度FPGA的需求以及Altera發展下一代65nm產品系列打下了基礎。
上傳時間: 2013-05-21
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無線局域網是計算機網絡技術和無線通信技術相結合的產物,是利用無線媒介傳輸信息的計算機網絡。在無線通信信道中,由于多徑時延不可避免地存在符號間干擾,正交頻分復用(OFDM)作為一種可以有效對抗符號間干擾(ISI)和提高頻譜利用率的高速傳輸技術,引起了廣泛關注。在無線局域網(WLAN)系統中,OFDM調制技術已經被采用作為其物理層標準,并且公認為是下一代無線通信系統中的核心技術?;贗EEE802.11a的無線局域網標準的物理層采用了OFDM技術,能有效的對抗多徑信道衰落,達到54Mbps的速度,而未來而的IEEE802.11n將達到100Mbps的高速。因此,研發以OFDM為核心的原型機研究非常有必要。 本文在深入理解OFDM技術的同時,結合相應的EDA工具對系統進行建模并基于IEEE802.11a物理層標準給出了一種OFDM基帶發射機系統的FPGA實現方案。整個設計采用目前主流的自頂向下的設計方法,由總體設計至詳細設計逐步細化。在系統功能模塊的FPGA實現過程中,針對Xilinx一款160萬門的Spartan-3E XCS1600E芯片,依照:IEEE802.11a幀格式,對發射機系統各個模塊進行了詳細設計和仿真: (1)訓練序列生成模塊,包括長,短訓練序列; (2)信令模塊,包括卷積編碼,交織,BPSK調制映射; (3)數據模塊,包括加擾,卷積編碼,刪余,交織,BPSK/QPSK/16QAM/64QAM調制映射; (4)OFDM處理部分,包括導頻插入,加循環前綴,IFFT處理; (5)對整個發射處理部分聯調,并給出仿真結果另外,還完成了接收機部分模塊的FPGA設計,并給出了相應的頂層結構與仿真波形。最后提出了改進和進一步開發的方向。
上傳時間: 2013-04-24
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本文總結了CIC 濾波器理論要點,介紹了采用FPGA設計CIC 濾波器的基本方法,使濾波器的參數可以按實際需要任意更改,給出了仿真結,驗證了設計的可靠性和可行性。采用該方法設計的CIC 濾波器已用于DDC芯片,也適合下一代高頻雷達系統的要求。
上傳時間: 2013-08-23
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先進的系統架構和集成電路設計技術,使得模數轉換器 (ADC) 制造商得以開發出更高速率和分辨率,更低功耗的產品。這樣,當設計下一代的系統時,ADC設計人員已經簡化了很多系統平臺的開發。例如,同時提高ADC采樣率和分辨率可簡化多載波、多標準軟件無線電系統的設計。這些軟件無線電系統需要具有數字采樣非常寬頻范圍,高動態范圍的信號的能力,以同步接收遠、近端發射機的多種調制方式的高頻信號。同樣,先進的雷達系統也需要提高ADC采樣率和分辨率,以改善靈敏度和精度。在滿足了很多應用的具體需求,ADC的主要性能有了很大的提高的同時,ADC的功耗也有數量級的下降,進一步簡化了系統散熱設計和更小尺寸產品的設計。
標簽: FemtoCharge ADC 高分辨率 低功耗
上傳時間: 2013-10-22
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下一代蜂窩電話將擁有高質量的照相功能。為了獲得上佳的照相性能,基於閃光燈的照明是至關重要的
上傳時間: 2013-12-28
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第一章 序論……………………………………………………………6 1- 1 研究動機…………………………………………………………..7 1- 2 專題目標…………………………………………………………..8 1- 3 工作流程…………………………………………………………..9 1- 4 開發環境與設備…………………………………………………10 第二章 德州儀器OMAP 開發套件…………………………………10 2- 1 OMAP介紹………………………………………………………10 2-1.1 OMAP是什麼?…….………………………………….…10 2-1.2 DSP的優點……………………………………………....11 2- 2 OMAP Architecture介紹………………………………………...12 2-2-1 OMAP1510 硬體架構………………………………….…12 2-2.2 OMAP1510軟體架構……………………………………...12 2-2.3 DSP / BIOS Bridge簡述…………………………………...13 2- 3 TI Innovator套件 -- OMAP1510 ……………………………..14 2-2.1 General Purpose processor -- ARM925T………………...14 2-2.2 DSP processor -- TMS320C55x …………………………15 2-2.3 IDE Tool – CCS …………………………………………15 2-2.4 Peripheral ………………………………………………..16 第三章 在OMAP1510上建構Embedded Linux System…………….17 3- 1 嵌入式工具………………………………………………………17 3-1.1 嵌入式程式開發與一般程式開發之不同………….….17 3-1.2 Cross Compiling的GNU工具程式……………………18 3-1.3 建立ARM-Linux Cross-Compiling 工具程式………...19 3-1.4 Serial Communication Program………………………...20 3- 2 Porting kernel………………………………………………….…21 3-2.1 Setup CCS ………………………………………….…..21 3-2.2 編譯及上傳Loader…………………………………..…23 3-2.3 編譯及上傳Kernel…………………………………..…24 3- 3 建構Root File System………………………………………..…..26 3-3.1 Flash ROM……………………………………………...26 3-3.2 NFS mounting…………………………………………..27 3-3.3 支援NFS Mounting 的kernel…………………………..27 3-3.4 提供NFS Mounting Service……………………………29 3-3.5 DHCP Server……………………………………………31 3-3.6 Linux root 檔案系統……………………………….…..32 3- 4 啟動及測試Innovator音效裝置…………………………..…….33 3- 5 建構支援DSP processor的環境…………………………...……34 3-5.1 Solution -- DSP Gateway簡介……………………..…34 3-5.2 DSP Gateway運作架構…………………………..…..35 3- 6 架設DSP Gateway………………………………………….…36 3-6.1 重編kernel……………………………………………...36 3-6.2 DEVFS driver…………………………………….……..36 3-6.3 編譯DSP tool和API……………………………..…….37 3-6.4 測試……………………………………………….…….37 第四章 MP3 Player……………………………………………….…..38 4- 1 MP3 介紹………………………………………………….…….38 4- 2 MP3 壓縮原理……………………………………………….….39 4- 3 Linux MP3 player – splay………………………………….…….41 4.3-1 splay介紹…………………………………………….…..41 4.3-2 splay 編譯………………………………………….…….41 4.3-3 splay 的使用說明………………………………….……41 第五章 程式改寫………………………………………………...…...42 5-1 程式評估與改寫………………………………………………...…42 5-1.1 Inter-Processor Communication Scheme…………….....42 5-1.2 ARM part programming……………………………..…42 5-1.3 DSP part programming………………………………....42 5-2 程式碼………………………………………………………..……43 5-3 雙處理器程式開發注意事項…………………………………...…47 第六章 效能評估與討論……………………………………………48 6-1 速度……………………………………………………………...48 6-2 CPU負載………………………………………………………..49 6-3 討論……………………………………………………………...49 6-3.1分工處理的經濟效益………………………………...49 6-3.2音質v.s 浮點與定點運算………………………..…..49 6-3.3 DSP Gateway架構的限制………………………….…50 6-3.4減少IO溝通……………….………………………….50 6-3.5網路掛載File System的Delay…………………..……51 第七章 結論心得…
上傳時間: 2013-10-14
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Cortex-M3 技術參考手冊 Cortex-M3是一個32位的核,在傳統的單片機領域中,有一些不同于通用32位CPU應用的要求。譚軍舉例說,在工控領域,用戶要求具有更快的中斷速度,Cortex-M3采用了Tail-Chaining中斷技術,完全基于硬件進行中斷處理,最多可減少12個時鐘周期數,在實際應用中可減少70%中斷。 單片機的另外一個特點是調試工具非常便宜,不象ARM的仿真器動輒幾千上萬。針對這個特點,Cortex-M3采用了新型的單線調試(Single Wire)技術,專門拿出一個引腳來做調試,從而節約了大筆的調試工具費用。同時,Cortex-M3中還集成了大部分存儲器控制器,這樣工程師可以直接在MCU外連接Flash,降低了設計難度和應用障礙。 ARM Cortex-M3處理器結合了多種突破性技術,令芯片供應商提供超低費用的芯片,僅33000門的內核性能可達1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統外設,令系統能滿足下一代產品的控制需求。ARM公司希望Cortex-M3核的推出,能幫助單片機廠商實. Cortex的優勢應該在于低功耗、低成本、高性能3者(或2者)的結合?! ortex如果能做到 合理的低功耗(肯定要比Arm7 & Arm9要低,但不大可能比430、PIC、AVR低) + 合理的高性能(10~50MIPS是比較可能出現的范圍) + 適當的低成本(1~5$應該不會奇怪)?! 『唵蔚牡统杀静淮罂赡鼙鹊湫偷?位MCU低。對于已經有8位MCU的廠商來說,比如Philips、Atmel、Freescale、Microchip還有ST和Silocon Lab,不大可能用Cortex來打自己的8位MCU。對于沒有8位MCU的廠商來說,當然是另外一回事,但他們在國內進行推廣的實力在短期內還不夠?! τ谝呀浻?2位ARM的廠商來說,比如Philips、Atmel、ST,又不大可能用Cortex來打自己的Arm7/9,對他們來說,比較合理的定位把Cortex與Arm7/9錯開,即<40MIPS的性能+低于Arm7的價格,當然功耗也會更低些;當然這樣做的結果很可能是,斷了16位MCU的后路?! τ谌匀辉谕茝V16位MCU的廠商來說,比如Freescal、Microchip,處境比較尷尬,因為Cortex基本上可以完全替代16位MCU。 所以,未來的1~2年,來自新廠商的Cortex比較值得期待-包括國內的供應商;對于已有32位ARM的廠商,情況比較有趣;對于16位MCU的廠商,反應比較有意思。 關于編程模式 Cortex-M3處理器采用ARMv7-M架構,它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架構,Cortex-M3處理器不能執行ARM指令集?! humb-2在Thumb指令集架構(ISA)上進行了大量的改進,它與Thumb相比,具有更高的代碼密度并提供16/32位指令的更高性能。 關于工作模式 Cortex-M3處理器支持2種工作模式:線程模式和處理模式。在復位時處理器進入“線程模式”,異常返回時也會進入該模式,特權和用戶(非特權)模式代碼能夠在“線程模式”下運行。 出現異常模式時處理器進入“處理模式”,在處理模式下,所有代碼都是特權訪問的?! £P于工作狀態 Coretx-M3處理器有2種工作狀態?! humb狀態:這是16位和32位“半字對齊”的Thumb和Thumb-2指令的執行狀態?! ≌{試狀態:處理器停止并進行調試,進入該狀態。
上傳時間: 2013-12-04
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電子發燒友網核心提示:醫療內窺鏡的市場發展帶來了各種挑戰,例如,要求增強功能,更高的精度,更好的處理性能,以及更小的體積等。本文介紹Altera高級醫療內窺鏡系統解決方案,它使用了1080p視頻設計工作臺、DSP 構建模塊、參考設計,以及 Stratix® V、Cyclone® V 和 Arria® V FPGA 等。通過下文介紹,資深專家向您支招,教你懂得如何通過采用基于FPGA的方法來縮短高級醫療內窺鏡系統的開發時間。 引言 對內窺鏡檢查的需求在不斷增長,同時還需要不斷改進檢查過程,增強醫療設備的功能。全球競爭不斷加劇,導致各種新功能的出現,新市場的變化也非常快,開發周期越來越短,工程團隊必須集中精力提高核心競爭力,加強系統知識。工程師需要靈活的硬件平臺和支持各種平臺的工作臺工具,使他們能夠針對新標準或者標準的變化而對產品進行更新。此外,設計團隊必須更高效的進行開發工作。Altera® 1080p 視頻設計工作臺和28-nm FPGA提供了靈活的系統方法來滿足當前以及不斷發展的功能需求。 不斷增長的全球需求 很多因素導致對內窺鏡檢查的需求越來越強。今后數十年內,世界60歲以上的人口數量將會大幅度增長,對醫療衛生服務的需求也會隨之增長。而且,胃腸道患病人口在不斷增加,需要進行檢查和治療。越來越多的醫生采用內窺鏡檢查方法。很多政府報銷政策鼓勵非置入式治療,這有利于患者更快的恢復,從而降低了治療總成本,患者的體驗會更好。 很多國家增加了在醫療基礎設施上的投入,特別是加大了醫療設備的采購。反過來,這些新市場需求也擴大了對下一代內窺鏡系統的需求。設計團隊體驗到需求的不斷增長,而全球競爭導致他們推遲其產品發布計劃。
上傳時間: 2014-12-28
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