本文在分析了嵌入式技術(shù)及控制系統(tǒng)的發(fā)展概況后,首先對現(xiàn)場總線,主要是CAN總線的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了全面的介紹,并重點(diǎn)對CAN總線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性問題及改善的方案進(jìn)行了分析和研究。之后利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主控節(jié)點(diǎn),即ARM平臺采用32位的嵌入式處理器AR2M和嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ來實(shí)現(xiàn),并在該平臺上完成了系統(tǒng)多任務(wù)的建立,包括與底層CAN網(wǎng)絡(luò)的通信、液晶顯示輸出和嵌入式Web服務(wù)器等。 論文共分六章。第一章介紹了控制系統(tǒng)的發(fā)展過程、嵌入式技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀,并引出了課題的背景和研究意義,給出了主要研究內(nèi)容。第二章著重介紹了CAN現(xiàn)場總線技術(shù),并對其工作原理和CAN總線系統(tǒng)的實(shí)時性進(jìn)行了分析。第三章論述了CAN總線測控網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)以及CAN測控網(wǎng)絡(luò)與Internet集成的必要性,并給出了本文的系統(tǒng)設(shè)計方案、工作原理和組成。第四章論述了基于CAN總線的嵌入式測控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計思路和實(shí)現(xiàn)方法。硬件方面,介紹了硬件平臺中的主處理器LPC2292和整個硬件邏輯模塊。軟件設(shè)計上實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)在ARM7上的移植,并完成了嵌入式系統(tǒng)下多任務(wù)的建立。第五章介紹了以QXLPC-Ⅲ過程控制系統(tǒng)為應(yīng)用對象,進(jìn)行的實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)對被控過程的部分物理量進(jìn)行了檢測,驗(yàn)證了本方案的可行性。第六章對全文進(jìn)行了總結(jié),給出了有待進(jìn)一步研究的問題,并對后續(xù)工作進(jìn)行了展望。
上傳時間: 2013-06-03
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近幾年來,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)引起了人們的廣泛注意,根據(jù)這項(xiàng)新技術(shù),很多相關(guān)協(xié)議被提出來。其中WiMax(Wireless MetropolitanArea Networks)代表空中接口滿足IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線通信系統(tǒng),IEEE標(biāo)準(zhǔn)在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸采用突發(fā)模式,調(diào)制方式采用OFDM技術(shù),傳輸速率較高且實(shí)現(xiàn)方便、成本低廉,已經(jīng)成為首先推廣應(yīng)用的商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。 本文主要對IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)物理層進(jìn)行研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實(shí)現(xiàn)了基帶算法。 首先討論了OFDM基本原理及其關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)的物理層發(fā)送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統(tǒng)在有無循環(huán)前綴(CP)、多徑數(shù)目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計算法計算量都很大,為了找到適合采用FPGA實(shí)現(xiàn)的算法,分析了同步誤差和不同信道估計算法對接收信號的影響,并結(jié)合計算量的大小提出了一種新的聯(lián)合同步算法,以及得出了LS信道估計算法最適合802.16d系統(tǒng)的結(jié)論。 其次,完成了基帶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的FPGA硬件電路實(shí)現(xiàn)。為了使系統(tǒng)的時鐘頻率更高,采用了流水線的結(jié)構(gòu)。設(shè)計中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結(jié)合的辦法,實(shí)現(xiàn)了新的聯(lián)合同步算法,并且通過簡化結(jié)構(gòu),避免了信道估計算法中的繁瑣除法。利用ISE9. 2i和Modelsim6.Oc軟件平臺對程序進(jìn)行設(shè)計、綜合和仿真,并將仿真結(jié)果和MATLAB軟件計算結(jié)果相對比。結(jié)果表明,采用16位數(shù)據(jù)總線可達(dá)到理想的精度。 最后,采用串口通信的方式對基帶系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過串口通信從功能上表明該系統(tǒng)確實(shí)可行。 關(guān)鍵詞:IEEE802. 16d; OFDM; 同步;信道估計;基帶系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-31
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擴(kuò)頻通信技術(shù)因?yàn)榫哂休^強(qiáng)的抗干擾、抗噪聲、抗多徑衰落能力、較好的保密性、較強(qiáng)的多址能力和高精度測量等優(yōu)點(diǎn),在軍事抗干擾和個人通信業(yè)務(wù)中得到了很大的發(fā)展。尤其是基于擴(kuò)頻理論的CDMA通信技術(shù)成為國際電聯(lián)規(guī)定的第三代移動通信系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)化建議后,標(biāo)志著擴(kuò)頻通信技術(shù)在民用通信領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)入了新階段。 近年來,隨著微電子技術(shù)和電子設(shè)計自動化(EDA)技術(shù)的迅速發(fā)展,以FPGA和CPLD為代表的可編程邏輯器件憑借其設(shè)計方便靈活等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號處理領(lǐng)域。 本論文正是采用基于FPGA硬件平臺來實(shí)現(xiàn)了一個直接序列擴(kuò)頻通信基帶系統(tǒng),該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)涉及擴(kuò)頻通信和有關(guān)FPGA的相關(guān)知識,以及實(shí)現(xiàn)這些模塊的VHDL硬件描述語言和QuartusⅡ開發(fā)平臺,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個集成度高、靈活性強(qiáng)、并具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力的擴(kuò)頻通信基帶系統(tǒng)。 本論文中首先對擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)理論做了探討,著重對直序擴(kuò)頻的理論進(jìn)行了分析;其次根據(jù)理論分析,設(shè)計了全數(shù)字直接序列擴(kuò)頻基帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),完成了擴(kuò)頻序列的產(chǎn)生、信息碼的輸入和擴(kuò)頻。重點(diǎn)完成了對基帶擴(kuò)頻信號的相關(guān)解擴(kuò)和幾種同步捕獲電路的設(shè)計,將多種專用芯片的功能集成在一片大規(guī)模FPGA芯片上。在論文中列出了部分模塊的VHDL程序,并在QuartusⅡ仿真平臺上完成各部分模塊的功能仿真。
標(biāo)簽: FPGA 直擴(kuò)通信 同步設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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通信與信息技術(shù)行業(yè)飛速發(fā)展,已成為我國支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著該行業(yè)的迅速發(fā)展,社會對具備實(shí)際動手能力人才的需求也不斷增加,高校通信教學(xué)改革勢在必行。在最初的通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備中每個實(shí)驗(yàn)獨(dú)立占用一塊硬件資源,隨著EDA技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠商將CPLD/FPGA技術(shù)作為獨(dú)立的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加入到通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備中。FPGA技術(shù)具備集成度高、速度快和現(xiàn)場可編程的優(yōu)勢,適合高集成度和高速的時序運(yùn)算。本文總結(jié)現(xiàn)有通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn),采用FPGA技術(shù)設(shè)計出集驗(yàn)證性和設(shè)計性于一體,具備較高的綜合性和系統(tǒng)性的通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 本系統(tǒng)提供了一個開放性的硬件、軟件平臺,從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力出發(fā),利用FPGA在通用的硬件上實(shí)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生在本系統(tǒng)上除了能完成已固化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還可以實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計開發(fā)和驗(yàn)證。這對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力大有裨益。 本文結(jié)合數(shù)字通信系統(tǒng)基本模型,把基于FPGA的通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)劃分為信號源模塊、發(fā)送端模塊、信道仿真模塊、接收端模塊和同步模塊幾部分。其中,模擬信號源采用DDS技術(shù),能夠生成非常高的頻率精度,可作為任意波形發(fā)生器。發(fā)送端和接收端模塊結(jié)合到一起組成多體制調(diào)制解調(diào)器,形成多頻段、多波形的軟件無線電系統(tǒng)。載波同步采用全數(shù)字COSTAS環(huán)提取技術(shù),具備良好的載波跟蹤特性,利用對載波相位不敏感 的Gardner算法跟蹤位同步信號。 本文首先介紹了通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和意義;然后根據(jù)通信系統(tǒng)模型從《通信原理》各個章節(jié)中提煉出各模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,分別列出各實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)模型;繼而根據(jù)各模塊資源需求選取合適FPGA芯片,并給出硬件設(shè)計方案;最后,給出各模塊在FPGA上具體實(shí)現(xiàn)過程、系統(tǒng)測試結(jié)果及分析。測試和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明設(shè)計方法正確,且功能和技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞:通信原理,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),F(xiàn)PGA,DDS,多體制調(diào)制解調(diào),全數(shù)字COSTAS環(huán),位同步
標(biāo)簽: FPGA 通信原理 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-07
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隨著列車自動化控制和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,基于分布式控制系統(tǒng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)TCN(IEC-61375)在現(xiàn)代高速列車上得到廣泛應(yīng)用。TCN協(xié)議將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為絞線式列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,其中WTB實(shí)現(xiàn)對開式列車中的互聯(lián)車輛間的數(shù)據(jù)傳輸和通信,MVB實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備的協(xié)同工作和互相交換信息。 本文介紹了國內(nèi)外列車通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況和各自優(yōu)勢,分析了MVB一類設(shè)備底層協(xié)議。研究利用FPGA實(shí)現(xiàn)MVB控制芯片MVBC,用ARM作為微處理器實(shí)現(xiàn)MVB一類設(shè)備的嵌入式解決方案。其中,在FPGA芯片中主要采用自頂向下的設(shè)計方法,RLT硬件描述語言實(shí)現(xiàn)MVB控制芯片MVBC一類設(shè)備的主要功能,包括幀編碼器、幀解碼器和邏輯接口單元。ARM主要完成了軟件程序的編寫和實(shí)時操作系統(tǒng)的移植。在eCos實(shí)時操作系統(tǒng)上,完成了驅(qū)動和上層應(yīng)用程序,包括端口初始化、端口配置、幀收發(fā)指令和報文分析。 為了驗(yàn)證設(shè)計的正確性,在設(shè)計的硬件平臺基礎(chǔ)上,搭建了MVB通信網(wǎng)絡(luò)的最小系統(tǒng),對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)功能測試。測試結(jié)果表明:設(shè)計方案正確,達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期要求。
上傳時間: 2013-08-03
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互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、星基導(dǎo)航是21世紀(jì)信息社會的三大支柱產(chǎn)業(yè),而GPS系統(tǒng)的技術(shù)水平和發(fā)展歷程代表著全世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r。目前,我國已經(jīng)成為GPS的使用大國,衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈也已基本形成。然而,我們對GPS核心技術(shù)(即如何捕獲衛(wèi)星信號并保持對信號的跟蹤)的研究還不夠深入,我國GPS產(chǎn)品的核心部分多數(shù)還是靠進(jìn)口。因此,對GPS核心技術(shù)的研究是非常緊迫的。 本文首先介紹了GPS的定位原理,之后闡述了GPS接收機(jī)的基本原理一直接擴(kuò)頻通信和GPS信號的結(jié)構(gòu)與特性。從這些方面出發(fā)研究接收機(jī)基帶處理器的捕獲與跟蹤設(shè)計方案。 設(shè)計過程中,先詳細(xì)分析了滑動相關(guān)的捕獲算法和基于FFT的快速捕獲算法,并利用matlab進(jìn)行了驗(yàn)證。由于前者靈活性好且可捕獲到高精度的碼相位和載波頻率,適合于本文的硬件接收機(jī),所以本文確定了滑動相關(guān)的捕獲方案。 接著分析了跟蹤環(huán)路的特點(diǎn),跟蹤模塊采用碼跟蹤環(huán)和載波跟蹤環(huán)耦合的方法實(shí)現(xiàn)。由于GPS系統(tǒng)通常工作在非常低的信噪比環(huán)境中,而非相干環(huán)在低信噪比下環(huán)路跟蹤性能較好,所以碼跟蹤環(huán)采用非相干(DDLL)環(huán)實(shí)現(xiàn)。這種跟蹤環(huán)路采用的鑒相器是能量鑒相器,對數(shù)據(jù)的調(diào)制和載波相位都不敏感,鑒相器不會產(chǎn)生不確定量。由于輸入信號存在180°相位翻轉(zhuǎn),而COSTAS鎖相環(huán)允許數(shù)據(jù)調(diào)制,對I支路和Q支路信號的180°相位翻轉(zhuǎn)不敏感,所以載波跟蹤環(huán)采用COSTAS鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)。上述算法在matlab環(huán)境下得到了驗(yàn)證。 基帶處理器電路的主要模塊在Quartus II8.0開發(fā)平臺上利用VHDL硬件描述語言實(shí)現(xiàn)。然后利用EDA仿真工具M(jìn)odelSim-Altera6.1g進(jìn)行了邏輯仿真。本設(shè)計滿足系統(tǒng)功能和性能的要求,可以直接用于實(shí)時GPS接收機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計中,為自主設(shè)計GPS接收機(jī)奠定了基礎(chǔ)。 最后,由于在弱電磁環(huán)境下,捕獲失鎖后32PPS信號會丟失。所以設(shè)計了一個能授時和守時的算法去得到與GPS時同步的精確授時秒信號。并且實(shí)現(xiàn)了這個算法。
上傳時間: 2013-04-24
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自20世紀(jì)80年代以來,正交頻分復(fù)用技術(shù)不但在廣播式數(shù)字音頻和視頻領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,而且已經(jīng)成為無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(例如IEEE802.11a和HiperLAN/2等)的一部分。OFDM由于其頻譜利用率高,成本低等原因越來越受到人們的關(guān)注。隨著人們對通信數(shù)據(jù)化、寬帶化、個人化和移動化需求的增強(qiáng),OFDM技術(shù)在綜合無線接入領(lǐng)域?qū)@得越來越廣泛的應(yīng)用。人們開始集中越來越多的精力開發(fā)OFDM技術(shù)在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用,本文也是基于無線通信平臺上的OFDM技術(shù)的運(yùn)用。 本文的所有內(nèi)容都是建立在空地數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)下行鏈路FPGA實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上的。本文作者的主要工作集中在鏈路接收端的FPGA實(shí)現(xiàn)和調(diào)試上。主要包括幀同步(時間同步)算法的研究與設(shè)計、OFDM頻率同步算法的研究與設(shè)計以及同步模塊、OFDM解調(diào)模塊、QAM解調(diào)模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)。最終實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)下行鏈路在無線環(huán)境中連通。 對于無線移動通信系統(tǒng)而言,多普勒頻移、收發(fā)設(shè)備的本地載頻偏差均可能破壞OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性,從而導(dǎo)致ICI,影響系統(tǒng)性能。另外,由于OFDM系統(tǒng)大多采用IFFT/FFT實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào),因此在接收方確定FFT的起點(diǎn)對數(shù)據(jù)的正確解調(diào)也至關(guān)重要。同步技術(shù)即是針對系統(tǒng)中存在的定時偏差、頻率偏差進(jìn)行定時、頻偏的估計與補(bǔ)償,來減少各種同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。在OFDM實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)中,同步技術(shù)是十分重要的一部分。本文花費(fèi)了三個章節(jié)闡述了同步技術(shù)的原理、算法和實(shí)現(xiàn)方法。 目前OFDM系統(tǒng)的載波同步方案,可以歸納為三大類:輔助數(shù)據(jù)類,盲估計類和基于循環(huán)前綴的半盲估計類。本文首先分析了各種載波同步方案的優(yōu)缺點(diǎn),并舉例說明了各個載波同步方式的實(shí)現(xiàn)方法。然后具體闡述了本文在FPGA平臺上實(shí)現(xiàn)的OFDM接收端同步的同步方式,包括其具體算法和FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。本文所采用的幀同步和頻率同步方案都是采用輔助數(shù)據(jù)類的,在闡述其具體算法的同時對算法在不同參數(shù)和不同形式下的性能做出了仿真對比分析。 OFDM的解調(diào)采用FFT算法,在FPGA上的實(shí)現(xiàn)是十分方便的。本文主要闡述其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)放在提取有效數(shù)據(jù)部分有效數(shù)據(jù)位置的推導(dǎo)過程。最后介紹了本文實(shí)現(xiàn)QAM軟解調(diào)的解調(diào)方法。 本文闡述算法采用先提出原理,然后給出具體公式,再根據(jù)公式中的系數(shù)和變量分析算法性能的方式。在闡述實(shí)現(xiàn)方式時首先給出實(shí)現(xiàn)框圖,然后對框圖中比較重要或者復(fù)雜的部分進(jìn)行詳細(xì)闡述。在介紹完每個模塊實(shí)現(xiàn)方式之后給出了仿真或者上板結(jié)果,最后再給出整體測試結(jié)果。
上傳時間: 2013-06-26
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FPGA作為新一代集成電路的出現(xiàn),引起了數(shù)字電路設(shè)計的巨大變革。隨著FPGA工藝的不斷更新與改善,越來越多的用戶與設(shè)計公司開始使用FPGA進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā),因此,PFAG的市場需求也越來越高,從而使得FPGA的集成電路板的工藝發(fā)展也越來越先進(jìn),在如此良性循環(huán)下,不久的將來,F(xiàn)PGA可以主領(lǐng)集成電路設(shè)計領(lǐng)域。正是由于FPGA有著如此巨大的發(fā)展前景與市場吸引力,因此,本文采用FPGA作為電路設(shè)計的首選。 @@ 隨著FPGA的開發(fā)技術(shù)日趨簡單化、軟件化,從面向硬件語言的VHDL、VerilogHDL設(shè)計語言,到現(xiàn)在面向?qū)ο蟮腟ystem Verilog、SystemC設(shè)計語言,硬件設(shè)計語言開始向高級語言發(fā)展。作為一個軟件設(shè)計人員,會很容易接受面向?qū)ο蟮恼Z言。現(xiàn)在軟件的設(shè)計中,算法處理的瓶頸就是速度的問題,如果采用專用的硬件電路,可以解決這個問題,本文在第一章第二節(jié)詳細(xì)介紹了軟硬結(jié)合的開發(fā)優(yōu)勢。另外,在第一章中還介紹了知識產(chǎn)權(quán)核心(IP Core)的發(fā)展與前景,特別是IP Core中軟核的設(shè)計與開發(fā),許多FGPA的開發(fā)公司開始爭奪軟核的開發(fā)市場。 @@ 數(shù)字電路設(shè)計中最長遇到的就是通信的問題,而每一種通信方式都有自己的協(xié)議規(guī)范。在CPU的設(shè)計中,由于需要高速的處理速度,因此其內(nèi)部都是用并行總線進(jìn)行通信,但是由于集成電路資源的問題,不可能所有的外部設(shè)備都要用并行總線進(jìn)行通信,因此其外部通信就需要進(jìn)行串行傳輸。又因?yàn)樾枰B接的外部設(shè)備的不同,因此就需要使用不同的串行通信接口。本文主要介紹了小型CPU中常用的三種通信協(xié)議,那就是SPI、I2C、UART。除了分別論述了各自的通信原理外,本文還特別介紹了一個小型CPU的內(nèi)部構(gòu)造,以及這三個通信協(xié)議在CPU中所處的位置。 @@ 在硬件的設(shè)計開發(fā)中,由于集成電路本身的特殊性,其開發(fā)流程也相對的復(fù)雜。本文由于篇幅的問題,只對總的開發(fā)流程作了簡要的介紹,并且將其中最復(fù)雜但是又很重要的靜態(tài)時序分析進(jìn)行了詳細(xì)的論述。在通信協(xié)議的開發(fā)中,需要注意接口的設(shè)計、時序的分析、驗(yàn)證環(huán)境的搭建等,因此,本文以SPI數(shù)據(jù)通信協(xié)議的設(shè)計作為一個開發(fā)范例,從協(xié)議功能的研究到最后的驗(yàn)證測試,將FPGA 的開發(fā)流程與關(guān)鍵技術(shù)等以實(shí)例的方式進(jìn)行了詳細(xì)的論述。在SPI通信協(xié)議的開發(fā)中,不僅對協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的功能分析,而且對架構(gòu)中的每個模塊的設(shè)計都進(jìn)行了詳細(xì)的論述。@@關(guān)鍵詞:FPGA;SPI;I2C;UART;靜態(tài)時序分析;驗(yàn)證環(huán)境
上傳時間: 2013-04-24
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由于移動環(huán)境的復(fù)雜性,無線信號在發(fā)送傳輸和接收過程中有很明顯的衰落現(xiàn)象,特別是在高頻無線通信中,多徑衰落或頻率選擇性衰落對無線信號的干擾最為嚴(yán)重。通過分集接收技術(shù),Rake接收機(jī)在CDMA移動通信系統(tǒng)中抗多徑衰落效果尤為明顯。作為一種新穎的多址接入方式,多載波CDMA充分利用了OFDM最優(yōu)頻率利用率以及CDMA的多址和頻率分集,且系統(tǒng)容量和抗符號間干擾性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的單載波CDMA。這些特性使得多載波CDMA成為未來的寬帶無線通信系統(tǒng)最有希望的候選。 @@ 本文研究了一種多載波擴(kuò)頻通信系統(tǒng),介紹了其Rake接收機(jī)工作原理和設(shè)計思想,進(jìn)行了理論仿真并用FPGA予以實(shí)現(xiàn)。 @@ 本文首先介紹了移動通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及OFDM和CDMA技術(shù)原理,并描述了OFDM和CDMA結(jié)合的三種系統(tǒng)(MC-DS-CDMA、MT-CDMA、MC-CDMA)的原理和系統(tǒng)模型;接著,介紹了目前影響移動通信的主要衰落以及Rake接收機(jī)基本原理及其作用。多徑信號的每路信號都可能含有可以利用的信息,Rake接收機(jī)就是通過多個相關(guān)接收器接收多徑信號中各路信號,通過信道估計和信道補(bǔ)償消去信道因子的附加相位,并把他們合并在一起,以此來改善信號的信噪比和系統(tǒng)的可靠性;在此基礎(chǔ)上,論文提出了一種多載波擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,并詳細(xì)介紹了其Rake接收機(jī)實(shí)現(xiàn)原理,給出了最大比合并時各種分徑數(shù)目下系統(tǒng)誤碼率的仿真圖;最后介紹了此方案中Rake接收機(jī)的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)計方案及其系統(tǒng) 測試結(jié)果。@@ 仿真結(jié)果顯示出隨著分集徑數(shù)的增加,系統(tǒng)的誤碼率顯著降低。表明Rake接收機(jī)抗多徑衰落效果顯著,且在多載波CDMA系統(tǒng)中其分集效果更好,實(shí)現(xiàn)相對簡單。最終Rake接收機(jī)的FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果同理論仿真一致,時序通過,資源耗費(fèi)不大,具有較大的實(shí)用價值。 @@關(guān)鍵詞:多載波擴(kuò)頻通信,CDMA,Rake接收機(jī),F(xiàn)PGA
上傳時間: 2013-07-25
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這篇文章介紹了MSP430系列多單片機(jī)間的SPI主從通信原理和相關(guān)例程
上傳時間: 2013-04-24
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