DDS（Direct Digital Synthesis直接數(shù)字頻率合成技術(shù)）是廣泛應(yīng)用的信號生成方法，其優(yōu)點(diǎn)是易于程控，輸出頻率分辨率高，同時(shí)芯片的集成度高，適合于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對現(xiàn)有的壓電陶瓷電源輸出波形頻率、相位等不能程控、電路集成度不高、體積和功耗較大等問題，本文以ARM作為控制電路核心，引入DDS技術(shù)產(chǎn)生輸出的波形信號，并由集成高壓運(yùn)放將波形信號提高至輸出級的電壓和功率。 在壓電陶瓷電源硬件電路中采用了模塊化設(shè)計(jì)，主要分為ARM控制電路、DDS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和波形調(diào)理電路、高壓運(yùn)放電路等幾個(gè)部分。電源控制電路以三星公司的S3C2440控制器為核心，以觸摸屏作為人機(jī)輸入界面；DDS芯片選用ADI公司的AD9851，設(shè)計(jì)了DDS系統(tǒng)外圍驅(qū)動(dòng)電路，濾波和信號調(diào)理電路，并應(yīng)用了將DDS與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的雜散問題解決方案；高壓運(yùn)放電路由兩級運(yùn)放電路組成，采用了電壓控制型驅(qū)動(dòng)原理，放大電路的核心是PA92集成高壓運(yùn)放，加入了補(bǔ)償電路以提高系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬，并在電源輸出設(shè)置了過電流保護(hù)和快速放電的放電回路。 電源軟件部分采用WINCE嵌入式系統(tǒng)，根據(jù)WINCE系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)DDS芯片的流接口程序，編寫了流接口函數(shù)和配置文件，并將流驅(qū)動(dòng)程序集成入WINCE系統(tǒng)；編寫了基于EVC的觸摸屏人機(jī)界面主程序，由主程序?qū)⒂脩糨斎雲(yún)?shù)轉(zhuǎn)換為DDS芯片的控制字，并采用動(dòng)態(tài)加載流驅(qū)動(dòng)方式將控制字送入DDS芯片實(shí)現(xiàn)了對其輸出的控制。 對電源進(jìn)行了不同典型波形輸出的測試實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，測試了DDS信號波形輸出的精度和分辨率、電源動(dòng)態(tài)輸出精度和對信號波形的跟隨性和響應(yīng)性能。實(shí)驗(yàn)表明，壓電陶瓷電源輸出信號波形精度較高，對波形、頻率等參數(shù)改變的響應(yīng)速度快，達(dá)到電源輸出穩(wěn)定性要求。
標(biāo)簽： ARM DDS 壓電陶瓷 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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地鐵信號設(shè)備中輸入輸出設(shè)備是信號邏輯和現(xiàn)場設(shè)備之間的接口，有著四高（高安全，高可靠，高可維護(hù)，高可用）要求，目前信號系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個(gè)信號系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來完成，可是隨著技算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，邏輯部份目前已可以采用通用COTS產(chǎn)品，而輸入輸出部分還是需要各個(gè)信號廠家自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，因此設(shè)計(jì)出一款通用型的輸入輸出控制器已成地鐵行業(yè)的發(fā)展方向。 為了滿足以上要求，本文從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，使信號系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開放透明，設(shè)計(jì)出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O，從而使信號系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以方便地和現(xiàn)場信號設(shè)備接口。 在硬件上采用冗余設(shè)計(jì)，以ARM為主處理器，整個(gè)系統(tǒng)無單點(diǎn)硬件故障，采集部分采用動(dòng)態(tài)異或輸入設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)部分采用安全驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。 基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴(yán)格遵循歐洲鐵路信號產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)的安全性，可靠性，可用性和可維護(hù)性有了充分的保障。 本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括設(shè)計(jì)思想，具體實(shí)施，硬件和軟件的設(shè)計(jì)等。
上傳時(shí)間： 2013-06-12
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視頻監(jiān)控以其直觀方便、準(zhǔn)確、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合，已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國防等多種領(lǐng)域，甚至家庭安防，在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價(jià)格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點(diǎn)。近年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子與通信、圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用而生。 本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求，結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)時(shí)性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺，以具有開發(fā)資源豐富、免費(fèi)等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術(shù)的RTP/RTCP傳輸協(xié)議，客戶端在Linux下實(shí)現(xiàn)了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)，分析了國內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進(jìn)行了闡述，并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案，對幾種目前流行的視頻壓縮算法進(jìn)行了對比；然后，提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構(gòu)，并逐步對硬件平臺和軟件模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了選擇和細(xì)化。其中，硬件平臺根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器；軟件設(shè)計(jì)中，首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建，針對ARM-Linux特性，完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植，最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡(luò)傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外，對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的某些關(guān)鍵技木進(jìn)行了較為詳盡的探討和研究，這對于從事相關(guān)科研工作的同仁們具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們防火、防盜意識的提高，人們對遠(yuǎn)程現(xiàn)場狀況的了解提出了更高的需求。如何有效解決由于各監(jiān)控點(diǎn)分布范圍散、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，甚至地處偏僻，有效管理多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)等難題，僅依靠架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、且不切合實(shí)際(并且即使架設(shè)了通訊線路其速度慢、運(yùn)營成本也高)。本文在分析研究了當(dāng)前國內(nèi)、外視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，并結(jié)合嵌入式系統(tǒng)、嵌入式處理器ARM、GPRS等相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出了一套基于ARM和GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)空系統(tǒng)。它是利用GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、傳輸特性好與嵌入式系統(tǒng)低功耗方便實(shí)用相結(jié)合的系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)通過溫度傳感器的檢測信息，實(shí)現(xiàn)溫度異常監(jiān)測，并將采集的圖像信息數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。 本系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要了采用三星公司的ARM920T S3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器、USB攝像頭和DSl8B20溫度傳感器。S3C241O處理器通過外部溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，并與最近采集的溫度數(shù)據(jù)比較、判斷，發(fā)出圖像采集命令，最后將溫度和圖像數(shù)據(jù)通過其串口利用GPRSDTU將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到有靜態(tài)IP地址或域名的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心服務(wù)器。監(jiān)控中心接受各個(gè)監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)對終端的集中管理。 本課題軟件方面分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面主要是ARM的BootLoader和嵌入式Linux的分析及移植；應(yīng)用軟件方面包含終端ARM平臺嵌入式溫度采集和視頻采集軟件設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)發(fā)送程序，監(jiān)控中心程序設(shè)計(jì)三個(gè)部分。
標(biāo)簽： GPRS ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文首先介紹了直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)及工作過程，然后針對其關(guān)鍵部分進(jìn)行了優(yōu)化，即采用函數(shù)近似法對存儲表結(jié)構(gòu)（LUT）進(jìn)行了優(yōu)化，使存貯位數(shù)大大縮小，并提出了一種雜散抑制技術(shù)的運(yùn)用，即相位抖動(dòng)技術(shù)。在對直接數(shù)字頻率合成（DDS）方法產(chǎn)生的信號進(jìn)行理論分析的過程中，用matlab進(jìn)行編程仿真作出了詳細(xì)的頻譜分析驗(yàn)證。本文詳細(xì)的介紹了本次設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)過程和方法，將現(xiàn)場可編程邏輯器件（FPGA）和 DDS技術(shù)相結(jié)合，具體的體現(xiàn)了基于VHDL語言的靈活設(shè)計(jì)和修改方式是對傳統(tǒng)頻率合成實(shí)現(xiàn)方法的一次重要改進(jìn)。文章最后給出了實(shí)現(xiàn)代碼、仿真結(jié)果，經(jīng)過驗(yàn)證，本設(shè)計(jì)能夠達(dá)到其預(yù)期性能指標(biāo)。
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字頻率合成
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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航天測控通信網(wǎng)是航天工程的重要組成部分。迄今為止，我國已建成“C頻段測控網(wǎng)”，及正在建設(shè)的“S頻段測控網(wǎng)”和“TDRSS測控網(wǎng)”。測距單元是測控系統(tǒng)基帶設(shè)備中的重要功能單元，為航天飛行器提供定位元素。目前，在航天測距系統(tǒng)中側(cè)音測距技術(shù)具有最高的測距精度。本文以中國電子科技集團(tuán)第十研究所某項(xiàng)目為背景，對側(cè)音測距系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，提出了一些改進(jìn)測距精度的方法，最后用FPGA實(shí)現(xiàn)了側(cè)音測距功能單元。 本論文主要完成以下工作： 1)完成了直接數(shù)字頻率合成的雜散分析。采用嚴(yán)格的信號分析方法，運(yùn)用離散傅立葉變換(DFT)和傅立葉變換(FT)，推導(dǎo)了理想狀態(tài)和相位截短條件下的DDS輸出頻譜的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并利用systemview仿真軟件建立了DDS相位截短模型，通過仿真驗(yàn)證了分析結(jié)論的正確性。 2)改進(jìn)了TT&C系統(tǒng)中經(jīng)典的FFT頻率引導(dǎo)算法，增加了頻譜對稱性分析，在實(shí)現(xiàn)頻率引導(dǎo)的同時(shí)完成了防載波頻率錯(cuò)鎖的功能。 3)首次采用基于正交雙通道相關(guān)原理的數(shù)字相關(guān)相位估計(jì)法來實(shí)現(xiàn)次側(cè)音匹配和解模糊，降低了設(shè)備復(fù)雜度，提高了測距精度。針對低信噪比的情況，提出了基于平滑濾波的數(shù)據(jù)處理方法，提高了相位測量精度。對測距信道中加限幅器導(dǎo)致的測距信號信噪比惡化程度做了深入的理論分析。最后，分析了測距誤差，并對其中一些引起測距誤差的因素提出了改善方法。 通過本論文的工作，成功的完成了TT&C側(cè)音測距終端的研制，系統(tǒng)現(xiàn)已通過測試，達(dá)到系統(tǒng)任務(wù)書的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
標(biāo)簽： FPGA TTC 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：assss
直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)采用全數(shù)字的合成方法，所產(chǎn)生的信號具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、頻率切換時(shí)相位連續(xù)、輸出相位噪聲低和可以產(chǎn)生任意波形等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文研究的是一種基于DDS/FPGA的多波形信號源系統(tǒng)，其中，DDS技術(shù)是其核心技術(shù)。DDS可以精確地控制合成信號的三個(gè)參量：幅度、相位以及頻率，因此利用DDS技術(shù)可以合成任意波形。但因其數(shù)字化合成的固有特點(diǎn)，使其輸出信號中存在大量雜散信號。雜散信號的主要來源是：相位截?cái)鄮淼碾s散信號；幅度量化帶來的雜散信號；DAC的非線性特性帶來的雜散信號。這些雜散信號嚴(yán)重影響了合成信號的頻譜純度。因此抑制這些雜散信號是提高合成信號譜質(zhì)的關(guān)鍵。 本文在研究各種抑制DDS雜散技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了中和加擾技術(shù)，這可以在很大程度上減小雜散對DDS輸出信號譜質(zhì)的影響。 EP1S808956C6是一款高性能的FPGA芯片，其超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力十分適合應(yīng)用于DDS多波形信號源的開發(fā)。在QuartusⅡ平臺下運(yùn)用Verilog HDL語言和原理圖設(shè)計(jì)可以很方便地應(yīng)用各種抑制雜散信號的方法來提高輸出信號的譜質(zhì)。 結(jié)合高速DDS技術(shù)和FPGA兩者的優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種基于DDS/FPGA的多波形信號源，它能完成正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波、方波、AM、SSB、FM、2ASK、2FSK、π/4-QDPSK等多種信號。使得所設(shè)計(jì)的信號源可以適應(yīng)多種不同的工作環(huán)境，給工作帶了方便。
上傳時(shí)間： 2013-07-27
上傳用戶：sc965382896
隨著頻率合成理論和高速大規(guī)模集成電路的發(fā)展，信號發(fā)生器作為一類重要的儀器，在通信、檢測、導(dǎo)航等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。特別是在高壓電力系統(tǒng)的檢測領(lǐng)域，常常需要模擬電網(wǎng)諧波的標(biāo)準(zhǔn)信號源對檢測設(shè)備的性能進(jìn)行校驗(yàn)，例如高壓電力線路的相位檢測，避雷器的性能檢測，用戶電能表的性能校驗(yàn)等。為此，本文圍繞一種新型的參數(shù)可調(diào)諧波信號發(fā)生器進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，課題得到了常州市科技攻關(guān)項(xiàng)目的資助。 本文首先論述了頻率合成技術(shù)的發(fā)展，并將直接數(shù)字頻率合成技術(shù)與傳統(tǒng)的頻率合成技術(shù)進(jìn)行了比較。然后深入研究了DDS的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，從頻域角度分析了理想?yún)?shù)和實(shí)際參數(shù)兩種情況下DDS的輸出頻譜。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了引起輸出雜散的三個(gè)主要因素，并對DDS的雜散抑制方法進(jìn)行了仿真研究。最后對參數(shù)可調(diào)諧波信號發(fā)生器進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，本文以Altera公司的FPGA芯片EPF10K70RC240-2為核心，利用開發(fā)工具M(jìn)AX+PLUSⅡ并結(jié)合硬件描述語言VHDL設(shè)計(jì)了一種頻率、相位、幅度、諧波比例可調(diào)的諧波信號發(fā)生器。詳細(xì)闡述了該信號發(fā)生器的體系結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計(jì)和具體電路的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)的性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，且具有使用簡單、集成度高等特點(diǎn)。
上傳時(shí)間： 2013-05-20
上傳用戶：qulele
本文介紹了直接數(shù)字頻率合成器(DDS)的工作原理及基本結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了它的理想頻譜，分析了DDS雜散的來源及抑制雜散的常用方法；重點(diǎn)研究了DDS中累加器和波形存儲表的設(shè)計(jì)。針對DDS輸入數(shù)據(jù)刷新率低的特點(diǎn)，雙層累加...
標(biāo)簽： 數(shù)字頻率合成器
上傳時(shí)間： 2013-06-03
上傳用戶：SimonQQ
高精度的信號源是各種測試和實(shí)驗(yàn)過程中不可缺少的工具，在通信、雷達(dá)、測量、控制、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設(shè)計(jì)的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足，不能滿足電子技術(shù)的發(fā)展要求，直接數(shù)字合成（Direct Digital Synthesis）DDS技術(shù)可以提供高性能、高頻高精度的信號源，方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號，基于FPGA的DDS技術(shù)提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。 本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進(jìn)行理論分析，總結(jié)出雜散分布規(guī)律。同時(shí)以DDS的頻譜分析為基礎(chǔ)，給出了幾種改善雜散的方法。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料采用傅立葉變換的方法對相位截?cái)鄷r(shí)DDS雜散信號的頻譜特性進(jìn)行了研究，得到了雜散分布的規(guī)律性結(jié)論，并應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)程中；DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件，本文將FPGA器件和DDS技術(shù)相結(jié)合，確定了FPGA器件的整體設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)說明了各個(gè)模塊的功能和設(shè)計(jì)方法，并對其關(guān)鍵部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設(shè)計(jì)方法，十分方便調(diào)試。為了得到滿足設(shè)計(jì)要求的模擬波形，本文還設(shè)計(jì)了幅度調(diào)節(jié)、D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波等外圍硬件電路。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的基于DDS技術(shù)的多波形信號源基本能夠滿足普通學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的要求。
標(biāo)簽： FPGA 算法 數(shù)字頻率合成器
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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