軟件無線電思想的出現帶來了接收機實現方式的革新。隨著近年來軟件無線電理論和應用趨于成熟與完善,軟件無線電技術已經被越來越廣泛地應用于無線通信系統和電子測量測試儀器中。數字下變頻技術作為軟件無線電的核心技術之一,在頻譜分析儀中也得到了越來越普遍的應用。 本人參與的手持式頻譜分析儀項目采用的是中頻數字化實現方式,可滿足輕巧,可重配置和低功耗的需求。數字化中頻的關鍵部件數字下變頻器DDC采用的是Intersil公司的ISL5216,這個器件和高性能FPGA共同組成手持頻譜儀的數字信號處理前端。這個數字前端就手持頻譜分析儀來說存在一定的局限性,ISL5216的信號處理帶寬單通道為1 MHz,4個通道級聯為3MHz,未能滿足譜儀分析帶寬日益增加的需求;系統集成度不高,ISL5216的功能要是集成到FPGA,可進一步提高系統集成度,降低物料成本和系統功耗?;谝陨蟽蓚€方面的考慮,現正以手持頻譜分析儀項目為依托,基于Xilinx Spartan3A-DSP系列FPGA實現高速高處理帶寬的DDC。 本論文首先描述了數字下變頻基本理論和結構,對完成各級數字信號處理所涉及的數字正交變換、CORDIC算法、CIC、HB、多相濾波等關鍵算法做了適當介紹;然后介紹了當前主流FPGA的數字信號處理特性和其內部的DSP資源。接著詳細描述了數控振蕩器NCO、復數數字混頻器MIXER、5級CIC濾波器、5級HB濾波器和255階可編程FIR的設計和實現,并對各個模塊的不同實現方式作了對比和仿真測試數據作了分析。最后介紹了所設計DDC在手持頻譜分析儀中的主要應用。
上傳時間: 2013-04-24
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軟件無線電是近年提出的新的通信體系,由于其具有靈活性和可重配置性并且符合通信的發展趨勢,已成為通信系統設計的研究熱點。因此對基于軟件無線電的調制解調技術進行深入細致的研究非常有意義。 本文首先從闡述軟件無線電的理論基礎入手,對多速率信號處理中的內插和抽取、帶通采樣、數字變頻等技術進行了分析與探討,為設計和實現8PSK調制解調器提供了非常重要的理論依據。然后,研究了8PSK調制解調技術,詳細論述了它們的基本概念和原理,提出了系統實現方案,在DSP+FPGA平臺上實現了8PSK信號的正確調制解調。文中著重研究了突發通信的同步和頻偏糾正算法,針對同步算法選取了一種基于能量檢測法的快速位同步算法,采用相關器實現,同時實現位同步和幀同步。并且對于突發通信的多普勒頻偏糾正,設計了一個基于自動頻率控制(AFC)環的頻偏檢測器,通過修改數控振蕩器(NCO)的頻率控制字方法來校正本地載波頻率,整個算法結構簡單,運算量小,頻偏校正速度快,具有較好的實用性。其次,對相干解調的初始相位進行糾正時,提出了一種簡單易行的CORDIC方法,同時對FPGA編程當中的一些關鍵問題進行了介紹。最后,設計了自適應調制解調器,根據信噪比和誤碼率來自適應的改變調制方式,以達到最佳的傳輸性能。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以電子不停車收費系統課題為背景,設計并實現了基于FPGA的π/4-DOPSK全數字中頻發射機和接收機。π/4-DQPSK廣泛應用于移動通信和衛星通信中,具有頻帶利用率高、頻譜特性好、抗衰落性能強的特點。 近年來現場可編程門陣列(FPGA)器件在芯片邏輯規模和處理速度等方面性能的迅速提高,用硬件編程實現無線功能的軟件無線電技術在理論和實用化上都趨于成熟和完善,因此可以把數字調制,數字上/下變頻,數字解調在同一塊FPGA上實現,即實現了中頻發射機和接收機一體化的片上可編程系統(SOPC,System On Programmabie Chip)。 本文首先根據指標要求對數字收發機方案進行設計,確定了適合不停車收費系統的全數字發射機和接收機的結構,接著根據π/4-DQPSK發射機和接收機的理論,設計并實現了基于FPGA的成形濾波器SRRC、半帶濾波器HB和定時算法并給出性能分析,最后給出硬件測試平臺上結果和測試結果分析。
上傳時間: 2013-06-23
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隨著雷達、圖像、通信等領域對信號高速處理的要求,研究人員正尋求高速的數字信號處理算法,以滿足這種高速地處理數據的需要。常用的高速實時數字信號處理的器件有ASIC、可編程的數字信號處理芯片、FPGA,等等?! ”疚难芯苛藭r域FPGA上實現高速高階FIR數字濾波器結構,并實現了高壓縮比的LFM脈沖信號的匹配濾波。文章根據FIR數字濾波器理論,分析比較實現了FIR濾波器的方法;使用并行分布式算法,在Xilinx的VirtexⅡFPGA系列芯片上設計了高速高階FIR濾波器。并詳細進行了分析;設計出了一個256階的線性調頻脈沖壓縮信號的匹配濾波器設計實例,并用ModelSim軟件進行了仿真。
上傳時間: 2013-07-18
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本文以電子不停車收費系統課題為背景,設計并實現了基于FPGA的π/4-DOPSK全數字中頻發射機和接收機。π/4-DQPSK廣泛應用于移動通信和衛星通信中,具有頻帶利用率高、頻譜特性好、抗衰落性能強的特點。 近年來現場可編程門陣列(FPGA)器件在芯片邏輯規模和處理速度等方面性能的迅速提高,用硬件編程實現無線功能的軟件無線電技術在理論和實用化上都趨于成熟和完善,因此可以把數字調制,數字上/下變頻,數字解調在同一塊FPGA上實現,即實現了中頻發射機和接收機一體化的片上可編程系統(SOPC,System On Programmabie Chip)。 本文首先根據指標要求對數字收發機方案進行設計,確定了適合不停車收費系統的全數字發射機和接收機的結構,接著根據π/4-DQPSK發射機和接收機的理論,設計并實現了基于FPGA的成形濾波器SRRC、半帶濾波器HB和定時算法并給出性能分析,最后給出硬件測試平臺上結果和測試結果分析。
上傳時間: 2013-07-18
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近年來,隨著計算機、微電子、通信及網絡技術、信息技術的發展、數字化產品的普及,嵌入式系統滲透到了各個領域,已經成為計算機領域的一個重要組成部分,成為新興的研究熱點,嵌入式軟件也在整個軟件產業中占據了重要地位。一個好的調試工具對軟件產品質量和開發周期的促進作用是不言而喻的,使得嵌入式調試工具成為了人們關注的重點。目前使用集成開發環境配合JTAG調試器進行開發是目前采用最多的一種嵌入式軟件開發調試方式。國內在JTAG調試器開發領域中相對落后,普遍采用的是國外的工具產品。因此開發功能強大的嵌入式調試系統具有重要的實際意義。 當前嵌入式系統中尤其流行和值得關注的是ARM系列的嵌入式處理器。為此本課題的目標就是設計并實現一個應用于ARM平臺的JTAG調試系統。GDB是一個源碼開放的功能強大的調試器,可以調試各種程序,包括 C、C++、JAvA、PASCAL、FORAN和一些其它的語言,還包括GNU所支持的所有微處理器的匯編語言。此外GDB同目標板交換信息的能力相當強,勝過絕大多數的商業調試內核,因此使用GDB不僅能夠保證強大的調試功能,同時可以降低調試系統的開發成本。為此本課題在對邊界掃描協議、ARM7TDMI片上仿真器Embedded-ICE和GDB遠程調試協議RSP做了深入研究的基礎上,實現了GDB調試器對嵌入式JTAG調試的支持。此外設計中還把可重夠計算技術引入到硬件JTAG協議轉換器的開發設計中,使調試器硬件資源可復用、易于升級,并大大提高了數據的傳輸速度。從而實現了一個低成本的、高效的、支持源代碼級調試的JTAG調試系統。
上傳時間: 2013-08-04
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本論文來自于863項目基于光互連自組織內存服務體系(簡稱MemoryBox)。本文主要研究Memory Box系統中基于可重配置計算架構,軟硬件攜同設計方法,在XILINX VIRTEX 2 Pro FPGA上設計實現嵌入式系統。由于嵌入式系統是Memory Box工作的平臺,所以硬件應具有良好的擴展性、靈活性,軟件應具有優良的穩定性。在硬件平臺選型時,我們選擇的是基于高性能Xilinx VIRTEX2 Pro的自制開發板。嵌入式系統軟硬件開發平臺選用的是Xilinx EDK、ISE。內核移植所用的交叉開發工具鏈為powerpc-405-linux-gnu。該交叉開發工具鏈工作在Red Hat Enterprise LINUX.AS 4平臺下。 本論文主要包括三部分工作:首先是硬件設計,其核心是EDK和ISE設計的SOPC工程;然后是嵌入式LINUX內核移植與調試;最后完成存儲管理軟件的設計。完全用硬件實現系統要求的各種存儲管理功能極其困難。而通過移植內核,存儲管理軟件以運行在Linux內核上的應用軟件的形式實現了其功能。存儲管理軟件要解決共享沖突,負載均衡,遠程內存與本地內存的地址一致性以及對海量內存陣列的重新編址等問題,設計出較完善的Memory Box的存儲管理模型。
上傳時間: 2013-06-11
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為拓展熱成像技術的應用,使其可以應用到除軍事領域外的其它商業范圍,本文就其中的微弱信號處理技術進行了研究. 采用國內市場可購得的AD797 作核心芯片,對SPRITE 探測器輸出的微弱信號進行了放大、緩沖,并給出了有關參數及設計時應注意的幾個問題.
上傳時間: 2013-10-11
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本書從應用的角度,詳細地介紹了MCS-51單片機的硬件結構、指令系統、各種硬件接口設計、各種常用的數據運算和處理程序及接口驅動程序的設計以及MCS-51單片機應用系統的設計,并對MCS-51單片機應用系統設計中的抗干擾技術以及各種新器件也作了詳細的介紹。本書突出了選取內容的實用性、典型性。書中的應用實例,大多來自科研工作及教學實踐,且經過檢驗,內容豐富、翔實。 本書可作為工科院校的本科生、研究生、??粕鷮W習MCS-51單片機課程的教材,也可供從事自動控制、智能儀器儀表、測試、機電一體化以及各類從事MCS-51單片機應用的工程技術人員參考。 第一章 單片微型計等機概述 1.1 單片機的歷史及發展概況 1.2 單片機的發展趨勢 1.3 單片機的應用 1.3.1 單片機的特點 1.3.2 單片機的應用范圍 1.4 8位單片機的主要生產廠家和機型 1.5 MCS-51系列單片機 第二章 MCS-51單片機的硬件結構 2.1 MCS-51單片機的硬件結構 2.2 MCS-51的引腳 2.2.1 電源及時鐘引腳 2.2.2 控制引腳 2.2.3 I/O口引腳 2.3 MCS-51單片機的中央處理器(CPU) 2.3.1 運算部件 2.3.2 控制部件 2.4 MCS-51存儲器的結構 2.4.1 程序存儲器 2.4.2 內部數據存儲器 2.4.3 特殊功能寄存器(SFR) 2.4.4 位地址空間 2.4.5 外部數據存儲器 2.5 I/O端口 2.5.1 I/O口的內部結構 2.5.2 I/O口的讀操作 2.5.3 I/O口的寫操作及負載能力 2.6 復位電路 2.6.1 復位時各寄存器的狀態 2.6.2 復位電路 2.7 時鐘電路 2.7.1 內部時鐘方式 2.7.2 外部時鐘方式 2.7.3 時鐘信號的輸出 第三章 MCS-51的指令系統 3.1 MCS-51指令系統的尋址方式 3.1.1 寄存器尋址 3.1.2 直接尋址 3.1.3 寄存器間接尋址 3.1.4 立即尋址 3.1.5 基址寄存器加變址寄存器間址尋址 3.2 MCS-51指令系統及一般說明 3.2.1 數據傳送類指令 3.2.2 算術操作類指令 3.2.3 邏輯運算指令 3.2.4 控制轉移類指令 3.2.5 位操作類指令 第四章 MCS-51的定時器/計數器 4.1 定時器/計數器的結構 4.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 4.1.2 定時器/計數器控制寄存器TCON 4.2 定時器/計數器的四種工作方式 4.2.1 方式0 4.2.2 方式1 4.2.3 方式2 4.2.4 方式3 4.3 定時器/計數器對輸入信號的要求 4.4 定時器/計數器編程和應用 4.4.1 方式o應用(1ms定時) 4.4.2 方式1應用 4.4.3 方式2計數方式 4.4.4 方式3的應用 4.4.5 定時器溢出同步問題 4.4.6 運行中讀定時器/計數器 4.4.7 門控制位GATE的功能和使用方法(以T1為例) 第五章 MCS-51的串行口 5.1 串行口的結構 5.1.1 串行口控制寄存器SCON 5.1.2 特殊功能寄存器PCON 5.2 串行口的工作方式 5.2.1 方式0 5.2.2 方式1 5.2.3 方式2 5.2.4 方式3 5.3 多機通訊 5.4 波特率的制定方法 5.4.1 波特率的定義 5.4.2 定時器T1產生波特率的計算 5.5 串行口的編程和應用 5.5.1 串行口方式1應用編程(雙機通訊) 5.5.2 串行口方式2應用編程 5.5.3 串行口方式3應用編程(雙機通訊) 第六章 MCS-51的中斷系統 6.1 中斷請求源 6.2 中斷控制 6.2.1 中斷屏蔽 6.2.2 中斷優先級優 6.3 中斷的響應過程 6.4 外部中斷的響應時間 6.5 外部中斷的方式選擇 6.5.1 電平觸發方式 6.5.2 邊沿觸發方式 6.6 多外部中斷源系統設計 6.6.1 定時器作為外部中斷源的使用方法 6.6.2 中斷和查詢結合的方法 6.6.3 用優先權編碼器擴展外部中斷源 第七章 MCS-51單片機擴展存儲器的設計 7.1 概述 7.1.1 只讀存儲器 7.1.2 可讀寫存儲器 7.1.3 不揮發性讀寫存儲器 7.1.4 特殊存儲器 7.2 存儲器擴展的基本方法 7.2.1 MCS-51單片機對存儲器的控制 7.2.2 外擴存儲器時應注意的問題 7.3 程序存儲器EPROM的擴展 7.3.1 程序存儲器的操作時序 7.3.2 常用的EPROM芯片 7.3.3 外部地址鎖存器和地址譯碼器 7.3.4 典型EPROM擴展電路 7.4 靜態數據存儲的器擴展 7.4.1 外擴數據存儲器的操作時序 7.4.2 常用的SRAM芯片 7.4.3 64K字節以內SRAM的擴展 7.4.4 超過64K字節SRAM擴展 7.5 不揮發性讀寫存儲器擴展 7.5.1 EPROM擴展 7.5.2 SRAM掉電保護電路 7.6 特殊存儲器擴展 7.6.1 雙口RAMIDT7132的擴展 7.6.2 快擦寫存儲器的擴展 7.6.3 先進先出雙端口RAM的擴展 第八章 MCS-51擴展I/O接口的設計 8.1 擴展概述 8.2 MCS-51單片機與可編程并行I/O芯片8255A的接口 8.2.1 8255A芯片介紹 8.2.2 8031單片機同8255A的接口 8.2.3 接口應用舉例 8.3 MCS-51與可編程RAM/IO芯片8155H的接口 8.3.1 8155H芯片介紹 8.3.2 8031單片機與8155H的接口及應用 8.4 用MCS-51的串行口擴展并行口 8.4.1 擴展并行輸入口 8.4.2 擴展并行輸出口 8.5 用74LSTTL電路擴展并行I/O口 8.5.1 用74LS377擴展一個8位并行輸出口 8.5.2 用74LS373擴展一個8位并行輸入口 8.5.3 MCS-51單片機與總線驅動器的接口 8.6 MCS-51與8253的接口 8.6.1 邏輯結構與操作編址 8.6.2 8253工作方式和控制字定義 8.6.3 8253的工作方式與操作時序 8.6.4 8253的接口和編程實例 第九章 MCS-51與鍵盤、打印機的接口 9.1 LED顯示器接口原理 9.1.1 LED顯示器結構 9.1.2 顯示器工作原理 9.2 鍵盤接口原理 9.2.1 鍵盤工作原理 9.2.2 單片機對非編碼鍵盤的控制方式 9.3 鍵盤/顯示器接口實例 9.3.1 利用8155H芯片實現鍵盤/顯示器接口 9.3.2 利用8031的串行口實現鍵盤/顯示器接口 9.3.3 利用專用鍵盤/顯示器接口芯片8279實現鍵盤/顯示器接口 9.4 MCS-51與液晶顯示器(LCD)的接口 9.4.1 LCD的基本結構及工作原理 9.4.2 點陣式液晶顯示控制器HD61830介紹 9.5 MCS-51與微型打印機的接口 9.5.1 MCS-51與TPμp-40A/16A微型打印機的接口 9.5.2 MCS-51與GP16微型打印機的接口 9.5.3 MCS-51與PP40繪圖打印機的接口 9.6 MCS-51單片機與BCD碼撥盤的接口設計 9.6.1 BCD碼撥盤 9.6.2 BCD碼撥盤與單片機的接口 9.6.3 撥盤輸出程序 9.7 MCS-51單片機與CRT的接口 9.7.1 SCIBCRT接口板的主要特點及技術參數 9.7.2 SCIB接口板的工作原理 9.7.3 SCIB與MCS-51單片機的接口 9.7.4 SCIB的CRT顯示軟件設計方法 第十章 MCS-51與D/A、A/D的接口 10.1 有關DAC及ADC的性能指標和選擇要點 10.1.1 性能指標 10.1.2 選擇ABC和DAC的要點 10.2 MCS-51與DAC的接口 10.2.1 MCS-51與DAC0832的接口 10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口 10.2.3 MCS-51同串行輸入的DAC芯片AD7543的接口 10.3 MCS-51與ADC的接口 10.3.1 MCS-51與5G14433(雙積分型)的接口 10.3.2 MCS-51與ICL7135(雙積分型)的接口 10.3.3 MCS-51與ICL7109(雙積分型)的接口 10.3.4 MCS-51與ADC0809(逐次逼近型)的接口 10.3.5 8031AD574(逐次逼近型)的接口 10.4 V/F轉換器接口技術 10.4.1 V/F轉換器實現A/D轉換的方法 10.4.2 常用V/F轉換器LMX31簡介 10.4.3 V/F轉換器與MCS-51單片機接口 10.4.4 LM331應用舉例 第十一章 標準串行接口及應用 11.1 概述 11.2 串行通訊的接口標準 11.2.1 RS-232C接口 11.2.2 RS-422A接口 11.2.3 RS-485接口 11.2.4 各種串行接口性能比較 11.3 雙機串行通訊技術 11.3.1 單片機雙機通訊技術 11.3.2 PC機與8031單片機雙機通訊技術 11.4 多機串行通訊技術 11.4.1 單片機多機通訊技術 11.4.2 IBM-PC機與單片機多機通訊技術 11.5 串行通訊中的波特率設置技術 11.5.1 IBM-PC/XT系統中波特率的產生 11.5.2 MCS-51單片機串行通訊波特率的確定 11.5.3 波特率相對誤差范圍的確定方法 11.5.4 SMOD位對波特率的影響 第十二章 MCS-51的功率接口 12.1 常用功率器件 12.1.1 晶閘管 12.1.2 固態繼電器 12.1.3 功率晶體管 12.1.4 功率場效應晶體管 12.2 開關型功率接口 12.2.1 光電耦合器驅動接口 12.2.2 繼電器型驅動接口 12.2.3 晶閘管及脈沖變壓器驅動接口 第十三章 MCS-51單片機與日歷的接口設計 13.1 概述 13.2 MCS-51單片機與實時日歷時鐘芯片MSM5832的接口設計 13.2.1 MSM5832性能及引腳說明 13.2.2 MSM5832時序分析 13.2.3 8031單片機與MSM5832的接口設計 13.3 MCS-51單片機與實時日歷時鐘芯片MC146818的接口設計 13.3.1 MC146818性能及引腳說明 13.3.2 MC146818芯片地址分配及各單元的編程 13.3.3 MC146818的中斷 13.3.4 8031單片機與MC146818的接口電路設計 13.3.5 8031單片機與MC146818的接口軟件設計 第十四章 MCS-51程序設計及實用子程序 14.1 查表程序設計 14.2 散轉程序設計 14.2.1 使用轉移指令表的散轉程序 14.2.2 使用地地址偏移量表的散轉程序 14.2.3 使用轉向地址表的散轉程序 14.2.4 利用RET指令實現的散轉程序 14.3 循環程序設計 14.3.1 單循環 14.3.2 多重循環 14.4 定點數運算程序設計 14.4.1 定點數的表示方法 14.4.2 定點數加減運算 14.4.3 定點數乘法運算 14.4.4 定點數除法 14.5 浮點數運算程序設計 14.5.1 浮點數的表示 14.5.2 浮點數的加減法運算 14.5.3 浮點數乘除法運算 14.5.4 定點數與浮點數的轉換 14.6 碼制轉換 ……
上傳時間: 2013-11-06
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AT93C46/56/66是Atmel公司生產的低功耗、低電壓、電可擦除、可編程只讀存儲器,采用CMOS工藝技術制造并帶有3線串行接口,其容量分別為1kB/4kB,可重復寫100萬次,數據可保存100年以上。文中介紹了該存儲器的引腳功能和指令時序,給出了AT93C46/56/66和單片機的接口應用電路和軟件程序。
上傳時間: 2013-11-18
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