本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求,提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案,并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設(shè)計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內(nèi)外微小無人機發(fā)展歷程,介紹了其研究現(xiàn)狀,并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設(shè)計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設(shè)計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案,利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣;對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設(shè)計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分,包括電源及復(fù)位電路,UART、SPI、JTAG等接口電路,PWM信號發(fā)生電路,A/D采樣電路及前置電路,光電耦合電路等;完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設(shè)計電路的調(diào)試工作,使得系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。 最后針對本文設(shè)計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調(diào)試,建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間: 2013-06-03
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GPS(全球定位系統(tǒng))是美國建立的高精度衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng),高動態(tài)GPS接收機可應(yīng)用于衛(wèi)星、飛機、高速列車等許多場合。高動態(tài)給GPS信號帶來很大的多普勒頻移和多普勒頻移變化率,普通民用接收機無法正常工作。適用于高動態(tài)條件的接收機可以有效消除多普勒頻移及其變化率對信號接收的影響,提高導(dǎo)航定位精度。 本文在深入研究GPS的系統(tǒng)組成、工作原理以及信號格式的基礎(chǔ)上,重點研究高動態(tài)條件下C/A碼和載波的捕獲與跟蹤方案。論文的主要工作如下: 1.深入研究擴頻信號的各種捕獲算法,提出了一種適用于高動態(tài)的基于FFT的C/A碼快速捕獲算法; 2.研究擴頻碼跟蹤和載波跟蹤技術(shù),設(shè)計了載波輔助的碼跟蹤環(huán)路——數(shù)字延遲鎖定環(huán)(DLL)及一種叉積自動頻率跟蹤環(huán)(CPAFC)與科斯塔斯(Costas)環(huán)相結(jié)合的載波跟蹤方案,并在MATLAB環(huán)境下建立系統(tǒng)模型,對環(huán)路參數(shù)進行了詳細(xì)的設(shè)計; 3.初步完成了GPS接收機基帶處理模塊核心單元的FPGA設(shè)計和功能仿真。
上傳時間: 2013-07-10
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mach3軟件說明,經(jīng)濟型開放式數(shù)控軟件,適用于DIY機床和自動控制設(shè)備使用。
上傳時間: 2013-06-09
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GPS全球定位系統(tǒng)是美國國防部為軍事目的而建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),其主要目的是解決海上、陸地和空中運載工具的導(dǎo)航定位問題。GPS作為新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),不僅具有全球、全天候、連續(xù)、高精度導(dǎo)航與定位能力,而且具有優(yōu)良的抗干擾性和保密性。因此,發(fā)展全球定位系統(tǒng)是當(dāng)今導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志。在GPS接收機中,為了得到導(dǎo)航電文并對其進行解算,要完成復(fù)雜的信號處理過程。其中,怎樣捕獲到衛(wèi)星信號,并對C/A碼進行跟蹤是研制GPS接收機的重要問題之一。本文在對GPS信號的結(jié)構(gòu)進行深入的分析后,結(jié)合FPGA的特點,對算法進行設(shè)計及優(yōu)化后,給出了相應(yīng)的仿真。內(nèi)容主要包括以下幾個方面: 1.對GPS信號結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生原理進行了深入地分析,并對GPS信號的調(diào)制機理進行詳細(xì)地闡述。 2.在GPS信號的捕獲方面,采用了基于FFT頻域的快速捕獲的方法,即將接收到的GPS信號先利用快速傅立葉變換(FFT)變換到頻域,在頻域完成相應(yīng)的運算后,再利用傅立葉反變換(IFFT)變換到時域。從而大大減少了計算量,加快了信號捕獲的速度,提高了捕獲性能。 3.在C/A碼跟蹤部分,本文采用了非相干延遲鎖定環(huán)對C/A碼進行跟蹤。來自載波跟蹤環(huán)路的本地載波將輸入的信號變成基帶信號,然后分別和本地碼的三個不同相位序列進行相乘,將相乘結(jié)果進行累加,經(jīng)過處理將得到碼相位和當(dāng)前的載波頻率送到載波跟蹤環(huán)路。 4.載波跟蹤環(huán),本文采用的是科斯塔斯環(huán)。載波跟蹤環(huán)和碼跟蹤環(huán)在結(jié)構(gòu)上相似,故本文只對關(guān)鍵的載波NCO進行了仿真。 本文的創(chuàng)新點主要是使用FPGA對整個GPS信號的捕獲及C/A碼的跟蹤進行設(shè)計。此外,根據(jù)FPGA的特點,在不改變外部硬件設(shè)計的前提下,改變相應(yīng)的IP核或相關(guān)的VHDL程序就可對系統(tǒng)進行各種優(yōu)化設(shè)計,以適應(yīng)不同類型的GPS接收機的不同功能。
上傳時間: 2013-06-27
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擴頻通信系統(tǒng)與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比,具有很強的抗窄帶干擾,抗多徑干擾,抗人為干擾的能力,并具有信息隱蔽、多址保密通信等優(yōu)點。在近年來得到了迅速的發(fā)展。本論文主要討論和實現(xiàn)了基于FPGA的直接序列擴頻信號的解擴解調(diào)處理。論文對該直擴通信系統(tǒng)和FPGA設(shè)計方法進行了相關(guān)研究,最后用Altera公司的最新的FPGA開發(fā)平臺Quarus Ⅱ5.0實現(xiàn)了相關(guān)設(shè)計。 整個系統(tǒng)分為兩個部分,發(fā)送部分和接收部分。發(fā)送部分主要有串并轉(zhuǎn)換、差分卷積編碼、PN碼擴頻、QPSK調(diào)制、成型濾波等模塊。接收部分主要有前端抗干擾、數(shù)字下變頻、解擴解調(diào)等模塊。 論文首先介紹了擴頻通信系統(tǒng)的特點以及相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并介紹了本論文的研究思路和內(nèi)容。 然后,論文分析了幾種常用的窄帶干擾抑制、載波同步及PN碼同步算法,結(jié)合實際需要,設(shè)計了一種零中頻DSSS解調(diào)解擴方案。給出了抗窄帶干擾、PN碼捕獲及跟蹤以及載波同步的算法分析,采用了基于數(shù)字外差調(diào)制的自適應(yīng)陷波器來進行前端窄帶干擾抑制處理,用基于自適應(yīng)門限技術(shù)的滑動相關(guān)捕獲和分時復(fù)用單相關(guān)器跟蹤來改善PN碼同步的性能,用基于硬判決的COSTAS(科斯塔斯)環(huán)來減少載波提取的算法復(fù)雜度,用改進型CORDIC算法實現(xiàn)NCO來方便的進行擴展。 接著,論文給出了系統(tǒng)總體設(shè)計和發(fā)送及接受子系統(tǒng)的各個功能模塊的實現(xiàn)分析以及在Quartus Ⅱ5.0上的實現(xiàn)細(xì)節(jié),給出了仿真結(jié)果。 然后論文介紹了整個系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和它在真實系統(tǒng)中連機調(diào)試所得到的測試結(jié)果,結(jié)果表明該系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定,靈活性好,生產(chǎn)調(diào)試容易,體積小,便于升級等特點并且達(dá)到課題各項指標(biāo)的要求。 最后是對論文工作的一些總結(jié)和對今后工作的展望。
標(biāo)簽: FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-07-04
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采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)可以快速實現(xiàn)數(shù)字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時常常需要數(shù)小時的時間,以至于許多設(shè)計者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價來提高編制速度。電路編制過程中大部分時間花費在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時間。 許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應(yīng)用,其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點:基于SAT的布線算法在可擴展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當(dāng)實際問題具有嚴(yán)格的布線約束條件時,它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此,本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法,具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動態(tài)的基礎(chǔ)上,確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型,即一個基于SRAM的對稱陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對象,該模型僅需3個適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺上運行,選擇了美國北卡羅來納州微電子中心的20個大規(guī)模電路作為基準(zhǔn),并在布線前采用VPR399對每個電路都生成30個布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動的布線算法PathFinder,一種快速的時延驅(qū)動的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
上傳時間: 2013-05-18
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貼片元器件因其體積特別小所以很難用電烙鐵按普通元器件那樣百接焊接。而需要用特殊的焊錫膏進行焊接。業(yè)余條件下焊接貼片元件可到市場上購買貼片焊錫膏,現(xiàn)在市場上常見的有兩種,一種是已調(diào)好的焊錫膏,商標(biāo)為“神焊”,另一種是由錫膏和調(diào)和劑調(diào)兌而成的焊錫膏,商標(biāo)為“大眼牌”。
上傳時間: 2013-04-24
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為了讓廣大的電子愛好者和電子DIY發(fā)燒友能夠自己制作簡易的LED節(jié)能燈,現(xiàn)博主特意為廣大的朋友奉獻一款LED節(jié)能燈的制作資料和LED燈的簡易制作過程包含LED節(jié)能燈制作電路圖,以下是38LED燈的制作電路圖:
上傳時間: 2013-06-27
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VS1003B驅(qū)動程序,實現(xiàn)MP3播放---DIY首選
上傳時間: 2013-06-30
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集合了pickit3的pcb和sch,可以自行更改ic,也可以直接使用
上傳時間: 2013-06-16
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