軟件無線電技術作為一種新的通信技術,其基本思想是構造一個通用硬件平臺,使寬帶A/D,D/A盡量靠近天線,在數字域完成信號處理,通過選用不同軟件模塊即可實現不同的通信功能,這樣大大縮短了電臺的研發周期。該技術在通信(尤其是在移動通信)領域有著迫切的需求和廣闊的應用前景。 本文闡述了軟件無線電的基礎理論,對信號采樣理論、多速率信號處理技術、高效數字濾波器、數字正交變換理論進行了分析和研究。從目前器件發展水平和實驗研究條件出發,設計了一個基于FPGA的軟件無線電通信平臺。設計采用了中頻數字化處理的硬件平臺結構,選用Altera Cyclone系列FPGA作為信號處理和總體控制配置的核心,并結合專用通信芯片,數字上變頻器AD9856和數字下變頻器AD6654來實現該平臺。采用VHDL和Verilog HDL語言對時分復用模塊、信道編解碼模塊、調制解調模塊等進行了模塊化設計,并對電路板設計過程中系統的配置和控制、無源濾波器設計、阻抗匹配電路設計等問題進行了詳細的討論,最后對印制電路板進行測試和調試,獲得了預期的效果。 本文給出的設計方案,大大簡化了數字通信系統的硬件設備,具有較強的通用性和靈活性,通過修改系統參數和配置程序,即可適應不同的通信模式和信道狀況,充分體現了軟件無線電的優勢。該平臺不僅僅能應用在通信設備上,在許多系統驗證平臺、測試設備中均可應用,頗具實用價值。
標簽: FPGA 軟件無線電 通信平臺
上傳時間: 2013-07-21
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目前對數字化音頻處理的具體實現主要集中在以DSP或專用ASIC芯片為核心的處理平臺的開發方面,存在著并行處理性能差,系統升級和在線配置不靈活等缺點。另一方面現有解決方案的設計主要集中于處理器芯片,而對于音頻編解碼芯片的關注度較低,而且沒有提出過從芯片層到PCB板層的完整設計思路。本文針對上述問題對數字化音頻處理平臺進行了研究,主要內容包括: 1、提出了基于FPGA的通用音頻處理平臺,該方案有別于現有的基于MCU、DSP和其它專用ASIC芯片的方案,論證了基于FPGA的音頻處理系統的結構及設計工作流程,并對嵌入式音頻處理系統專門進行了研究。 2、提出了從芯片層到PCB板層的完整設計思路,并將設計思路得以實現。完成了FPGA的設計及實現過程,包括:系統整體分析,設計流程分析,配置模塊和數據通信模塊的RTL實現等;解決了FPGA與音頻編解碼芯片TLV320AIC23B之間接口不匹配問題;給出配置和數據通信模塊的功能方框圖;從多個角度完善PCB板設計,給出了各個系統組成部分的詳細設計方案和硬件電路原理圖,并附有PCB圖。 3、建立了實驗和分析環境,完成了各項實驗和分析工作,主要包括:PCB板信號完整性分析和優化,FPGA系統中各個功能模塊的實驗與分析等。實驗和分析結果論證了系統設計的合理性和實用性。 本文的研究與實現工作通過實驗和分析得到了驗證。結果表明,本文提出的由FPGA和音頻編解碼芯片TLV320AIC23B組成的數字化音頻處理系統完全可以實現音頻信號的數字化處理,從而可以將FPGA在數字信號處理領域的優點充分發揮于音頻信號處理領域。
標簽: FPGA 通用數字 處理平臺 音頻
上傳時間: 2013-06-09
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基于FPGA的智能小車系統就是本地計算機通過接入Internet小車實現對遠端工作現場、危險工作地段等特殊環境進行監視和控制的系統。智能小車是智能行走機器人的一種,這種智能小車可以適應不同環境,不受溫度、濕度、空間、磁場輻射、重力等條件的影響,可以在人類無法進入或生存的環境中完成人類無法完成的探測任務。適用于國防及民用多個領域。整個系統以遙控小車裝置為基礎,通過配置在上面的攝像頭實現圖像的采集及對行車道的檢測,通過配置的紅外測溫儀探測環境和目標的溫度,具有一定的智能性。其明顯的優點是可以通過網絡遠程控制小車運行及采集現場的溫度、圖像等相關信息,完成人類在特定條件下無法完成的工作。對人類的科學研究、探索未知領域、遠程監控等有著重要的意義。 論文在深入研究SOPC和嵌入式操作系統的基礎上,提出了基于FPGA的智能小車遠程監控方案。采用FPGA來實現,可以充分利用現有的IP核,功能擴展容易,設計開發成本低,上市時間快,修改方便,甚至可以遠程重構系統。與單片機相比,集成度高,可靠性好,調試和維護方便。 論文主要內容包括以下幾個部分:在對智能小車功能分析的基礎上,設計了硬件系統,并在FPGA上構建了基于Nios Ⅱ的嵌入式系統,配置了SPI、串行口和以太網接口模塊和驅動程序,以及各種存儲器。移植了μClinux操作系統,配置嵌入式Web服務器,編寫CGI程序,設計了動態網頁;并對行車道檢測系統進行了研究,在DSP Builder中構建了該模塊,并在Matlab中進行了仿真。在研究數碼相機模塊和紅外測溫模塊的基礎上,編寫了圖像采集和溫度測量程序以及小車運動控制程序,并對系統進行了調試,初步達到通過Internet實現遠程監控的目的。
標簽: FPGA 智能小車
上傳時間: 2013-08-05
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基于FPGA的LED顯示屏設計基于FPGA的LED顯示屏設計
標簽: FPGA LED 顯示屏設計
上傳時間: 2013-06-15
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基于FPGA的MJPEG視頻解碼器的芯片設計
標簽: MJPEG FPGA 視頻解碼器
上傳時間: 2013-06-10
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基于FPGA的Turbo碼編譯碼器實現基于FPGA的Turbo碼編譯碼器實現
標簽: Turbo FPGA 編譯碼器
上傳時間: 2013-06-13
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基于FPGA的UHF多協議RFID基帶信號處理
標簽: FPGA RFID UHF 多協議
上傳時間: 2013-07-18
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基于FPGA的USB接口協議及驅動技術研究基于FPGA的USB接口協議及驅動技術研究
標簽: FPGA USB 接口協議 技術研究
上傳時間: 2013-06-04
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基于FPGA的電能質量監測裝置的研究基于FPGA的電能質量監測裝置的研究
標簽: FPGA 電能質量 監測裝置
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的視頻移動目標檢測系統的研究與實現基于FPGA的視頻移動目標檢測系統的研究與實現
標簽: FPGA 視頻 移動 目標檢測
上傳時間: 2013-07-19
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