本論文介紹了毫米波通信系統中常用的上變頻方案和調制方式,比較了它們的性能和特點,最終在發射系統中選擇了DQPSK調制方式。提出了一種利用數字上變頻技術進行基帶信號的數字域上變頻調制的方法。系統設計采用了現場可編程邏輯器件FPGA和通用正交上變頻器AD9857相結合的方案。 本設計硬件平臺以AD公司的AD9857為核心,在數字域完成了基帶數字信號內插濾波、正交調制、D/A變換等功能;選用ALTERA公司的Cyclone系列EPlC6Q240C8完成了基帶數字信號的處理,并實現了對AD9857的控制。軟件部分,應用Quartus Ⅱ和硬件描述語言VHDL在FPGA中完成了基帶數字信號處理模塊(串并轉換模塊、差分編碼模塊)和與AD9857的通信模塊(串口通信模塊、并口通信模塊)的設計,并進行了仿真,仿真結果達到了設計要求。整個系統實現了在70MHz中頻載波上的DQPSK調制。系統具有結構簡單,控制靈活,頻率分辨率高,頻率變化速率高等優點。
上傳時間: 2013-07-18
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LabVIEW與Excel的通信方法 Communication Method between LabVIEW and Excel
上傳時間: 2013-07-08
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人臉識別技術繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術之后,以其獨特的方便、經濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統的重要環節—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領域有著重要的應用前景,發展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術不斷發展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業也顯現出自身的優勢。FPGA允許用戶根據自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設計方法的靈活性降低了整個系統的開發成本,FPGA 設計成為電子自動化設計行業不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結基于FPGA上的嵌入式系統設計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術。經過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統在基于Xilinx的Virtex II Pro開發板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統成本、開發時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數據通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數據位進行操作它提取指數和尾數,然后對尾數執行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現代計算機技術、微電子技術的進一步結合和發展,可編程邏輯技術已成為當前電子設計領域中最具活力和發展前途的技術。通過采用FPGA/EDA技術,對通信卡的PCI接口、E1接口、外部邏輯電路進行集成,并利用目前通用計算機強大的數字信息處理能力,可大大簡化CTI硬件的設計,降低制造成本,提高系統可靠性。 據此,本論文提出了基于FPGA/EDA技術的PCI-E1接口設計方法,文中對PCI總線接口、E1接口及兩接口的互連等相關技術進行了深入分析,對各功能模塊和系統進行了VHDL建模與仿真。 同時,論文還介紹了基于ALTERACyclone系列FPGA芯片的PCI-E1接口硬件平臺的設計原理和基于DriverWorks的WDM驅動程序的設計方法。 本論文涉及的軟件、硬件系統已經開發、調試完成。測試結果表明:1、論文所研究的PCI接口(主/從設備)在進行配置讀/寫、I/O讀寫、存儲器讀寫及總線的猝發數據傳送等操作中,各項性能符合PCI2.3規范的要求。 2、論文所研究的E1接口支持成幀和不成幀兩種傳輸方式:在成幀模式下,信息的有效傳送速率為31×64Kbit/s;在不成幀的模式下,信息的有效傳送速率為2.048Mbit/s。E1輸出口各項參數符合CCITT相關規范要求。 3、論文所研究的PCI-E1接口在與現網設備、模塊的對接測試中,性能穩定?;诒菊撐牡漠a品已經正式發布。國內部分廠家已對該產品進行了多方面的綜合測試,并計劃將其應用到實際的生產和研究中。 本論文對于CTI硬件的設計是一項嘗試和革新。測試和應用證明該方法行之有效,符合設計目標,具有較廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著技術的飛速發展,電力電子裝置如變頻設備、變流設備等容量日益擴大,數量日益增多。由于非線性器件的廣泛使用,使得電網中的諧波污染日益嚴重,給電力系統和各類用電設備帶來危害,輕則增加能耗,縮短設備使用壽命,重則造成用電事故,影響安全生產,電力諧波已經成為電力系統的公害。除了傳統的濾波方法,例如,無源濾波、改變系統的拓補結構來抑制諧波外,人們已廣泛應用有源濾波器(APF)來消除注入電網的諧波,而實現有源濾波策略的前提就是能夠實時、精確地檢測出諧波電流。諧波檢測是諧波研究中的一個重要的分支,是解決其他相關諧波問題的基礎,因此進行諧波檢測的研究具有重要的理論意義和實用價值。設計一種精度高、實時性好且適用范圍寬的諧波電流檢測方法是國內外眾多學者致力研究的目標。 本文主要從諧波檢測理論和實現方法上探討了高精度、高實時性諧波檢測數字系統的相關問題。論文中闡述了電力系統諧波的相關概念和產生原理,并分析了電力諧波的特點,對國內外各種諧波檢測方法進行了分析和研究。在檢測理論上,本文采用FFT理論來計算諧波含量,研究了Radix-2 FFT在諧波檢測中的應用,綜述了可編程元器件的發展過程、工藝發展及目前的應用情況,并介紹了一種主流硬件描述語言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200為硬件平臺,以ISE6.0為軟件平臺,利用VHDL語言描述的方式實現了512點16Bit的快速傅立葉變換系統,并進行了仿真、綜合等工作。仿真結果表明其計算結果達到了一定的精度,運行速度可以滿足一般實時信號處理的要求。
上傳時間: 2013-06-02
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隨著紅外焦平面陣列的不斷發展,紅外技術的應用范圍將越來越廣泛。焦平面面陣探測器的一個最大的缺點是固有的非均勻性。本文首先介紹了紅外熱成像技術的發展,討論了紅外焦平面陣列的基本原理和工作方式,分析了紅外非均勻性產生的原因。其次研究了幾種主要的非均勻校正方法以及焦平面陣列元的盲元檢測和補償的方法,對紅外圖像處理技術做了研究。 本文研究的探測器是法國ULIS公司的320×240非制冷微測輻射熱計焦平面陣列探測器。主要研究對其輸出信號進行非均勻性校正和圖像增強。最后針對這一課題編寫了基于FPGA的兩點校正、兩點加一點校正、全局非均勻校正算法和紅外圖像直方圖均衡化增強程序,并對三種校正方法做了比較。
上傳時間: 2013-08-03
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現場可編程門陣列(FPGA)是一種現場可編程專用集成電路,它將門陣列的通用結構與現場可編程的特性結合于一體,如今,FPGA系列器件已成為最受歡迎的器件之一。隨著FPGA器件的廣泛應用,它在數字系統中的作用日益變得重要,它所要求的準確性也變得更高。因此,對FPGA器件的故障測試和故障診斷方法進行更全面的研究具有重要意義。隨著FPGA器件的迅速發展,FPGA的密度和復雜程度也越來越高,使大量的故障難以使用傳統方法進行測試,所以人們把視線轉向了可測性設計(DFT)問題??蓽y性設計的提出為解決測試問題開辟了新的有效途徑,而邊界掃描測試方法是其中一個重要的技術。 本文對FPGA的故障模型及其測試技術和邊界掃描測試的相關理論與方法進行了詳細的探討,給出了利用布爾矩陣理論建立的邊界掃描測試過程的數學描述和數學模型。論文中首先討論邊界掃描測試中的測試優化問題,總結解決兩類優化問題的現有算法,分別對它們的優缺點進行了對比,進而提出對兩種現有算法的改進思想,并且比較了改進前后優化算法的性能。另外,本文還對FPGA連線資源中基于邊界掃描測試技術的自適應完備診斷算法進行了深入研究。在研究過程中,本文基于自適應完備診斷的思想對原有自適應診斷算法的性能進行了分析,并將獨立測試集和測試矩陣的概念引入原有自適應診斷算法中,使改進后的優化算法能夠簡化原算法的實現過程,并實現完備診斷的目標。最后利用測試仿真模型證明了優化算法能夠更有效地實現完備診斷的目標,在緊湊性指標與測試復雜性方面比現在算法均有所改進,實現了算法的優化。
上傳時間: 2013-06-30
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隨著全控型變流技術的不斷發展和應用領域的不斷拓寬,具有高功率因數的PWM整流器在工業領域中逐漸得到普遍重視。在目前的PWM調制方法中,自然采樣SPWM具有控制靈活、輸出脈沖波形好、諧波含量低等優點,是一種性能優良的調制方法。傳統的基于DSP的SPWM實現方法受DSP本身串行程序流工作模式的限制,是很難實時完成自然采樣SPWM的計算的,這在一些特殊的應用領域限制了PWM整流器性能的提高。為此,論文提出了一種基于FPGA的自然采樣SPWM實現方法,并在三相電流型整流器樣機上進行了實驗驗證。由于FPGA具有豐富的可編程邏輯資源和I/O口,并且可以采用并行工作方式,因此控制系統具有更快的處理速度、更小的控制延時和更好的實時性,有利于PWM整流器性能的提高。仿真和實驗研究都表明本文的設計是正確有效的。
上傳時間: 2013-06-16
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通過對UART技術的研究,提出了一種利用軟件實現UART的單片機擴展方法,沒有使用任何外圍器件,僅僅利用單片機的一個I/O端口、一個T/C技術定時器和一個INT外部中斷并通過軟件編程實現,節約了
上傳時間: 2013-08-02
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在工業控制領域,多種現場總線標準共存的局面從客觀上促進了工業以太網技術的迅速發展,國際上已經出現了HSE、Profinet、Modbus TCP/IP、Ethernet/IP、Ethernet Powerlink、EtherCAT等多種工業以太網協議。將傳統的商用以太網應用于工業控制系統的現場設備層的最大障礙是以太網的非實時性,而實現現場設備間的高精度時鐘同步是保證以太網高實時性的前提和基礎。 IEEE 1588定義了一個能夠在測量和控制系統中實現高精度時鐘同步的協議——精確時間協議(Precision Time Protocol)。PTP協議集成了網絡通訊、局部計算和分布式對象等多項技術,適用于所有通過支持多播的局域網進行通訊的分布式系統,特別適合于以太網,但不局限于以太網。PTP協議能夠使異質系統中各類不同精確度、分辨率和穩定性的時鐘同步起來,占用最少的網絡和局部計算資源,在最好情況下能達到系統級的亞微級的同步精度。 基于PC機軟件的時鐘同步方法,如NTP協議,由于其實現機理的限制,其同步精度最好只能達到毫秒級;基于嵌入式軟件的時鐘同步方法,將時鐘同步模塊放在操作系統的驅動層,其同步精度能夠達到微秒級?,F場設備間微秒級的同步精度雖然已經能滿足大多數工業控制系統對設備時鐘同步的要求,但是對于運動控制等需求高精度定時的系統來說,這仍然不夠?;谇度胧杰浖臅r鐘同步方法受限于操作系統中斷響應延遲時間不一致、晶振頻率漂移等因素,很難達到亞微秒級的同步精度。 本文設計并實現了一種基于FPGA的時鐘同步方法,以IEEE 1588作為時鐘同步協議,以Ethernet作為底層通訊網絡,以嵌入式軟件形式實現TCP/IP通訊,以數字電路形式實現時鐘同步模塊。這種方法充分利用了FPGA的特點,通過準確捕獲報文時間戳和動態補償晶振頻率漂移等手段,相對于嵌入式軟件時鐘同步方法實現了更高精度的時鐘同步,并通過實驗驗證了在以集線器互連的10Mbps以太網上能夠達到亞微秒級的同步精度。
上傳時間: 2013-07-28
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