基于過(guò)采樣和∑-△噪聲整形技術(shù)的DAC能夠可靠地把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的模擬信號(hào)(大于等于16位)。采用這一架構(gòu)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換具有諸多優(yōu)點(diǎn),例如極低的失配噪聲和更高的可靠性,便于實(shí)現(xiàn)嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC結(jié)構(gòu)所無(wú)法達(dá)到的精度和動(dòng)態(tài)范圍。在高精度測(cè)量,音頻轉(zhuǎn)換,汽車電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 本文采用∑-△結(jié)構(gòu)以FPGA方式實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,在24比特的輸入信號(hào)下,達(dá)到了約150dB的信噪比。作為一個(gè)靈活的音頻DAC實(shí)現(xiàn)方案。該DAC可以對(duì)CD/DVD/HDCD/SACD等多種制式下的音頻信號(hào)進(jìn)行處理,接受并轉(zhuǎn)換采樣率為32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字長(zhǎng)為16/18/20/24比特的PCM數(shù)據(jù),具備良好的兼容性和通用性。 由于非線性和不穩(wěn)定性的存在,高階∑-△調(diào)制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)存在較大的難度。本文綜合大量文獻(xiàn)中的經(jīng)驗(yàn)原則和方法,闡述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設(shè)計(jì)流程;并據(jù)此設(shè)計(jì)了達(dá)到24bit精度和滿量程輸入范圍的的5階128倍調(diào)制器。本文創(chuàng)新性地提出了∑-△調(diào)制器的一種高效率流水線實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。分析表明,與其他常見的∑-△調(diào)制器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相比,本方案具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)算單元少等優(yōu)點(diǎn);此外在同樣信號(hào)采樣率下,調(diào)制器所需的時(shí)鐘頻率大大降低。 文中的過(guò)采樣濾波模塊采用三級(jí)半帶濾波器和一個(gè)可變CIC濾波器級(jí)聯(lián)組成,可以達(dá)到最高128倍的過(guò)采樣比,同時(shí)具有良好的通帶和阻帶特性。在半帶濾波器的設(shè)計(jì)中采用了CSD編碼,使結(jié)構(gòu)得到了充分的簡(jiǎn)化。 本文提出的過(guò)采樣DAC方案具有可重配置結(jié)構(gòu),讓使用者能夠方便地控制過(guò)采樣比和調(diào)制器階數(shù)。通過(guò)積分梳狀濾波器的配置,能夠獲得32/64/128倍的不同過(guò)采樣比,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于32~192kHz多種采樣率輸入的處理。在不同輸入字長(zhǎng)情況下,通過(guò)調(diào)制器的重構(gòu),則可以將調(diào)制器由高精度的5階模式改變?yōu)楣母偷?階模式,滿足不同分辨率信號(hào)輸入時(shí)的不同精度要求。這是本文的另一創(chuàng)新之處。 目前,該過(guò)采樣DAC已經(jīng)在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。測(cè)試表明,對(duì)于從32kHz到192kHz的不同輸入信號(hào),該DAC模塊輸出1比特碼流的帶內(nèi)信噪比均能滿足24比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的分辨率要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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近幾年來(lái),OFDM技術(shù)引起了人們的廣泛注意,根據(jù)這項(xiàng)新技術(shù),很多相關(guān)協(xié)議被提出來(lái)。其中WiMax代表空中接口滿足IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線通信系統(tǒng),IEEE標(biāo)準(zhǔn)在2004年定義了空中接口的物理層(PHY),即802.16d協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸采用突發(fā)模式,調(diào)制方式采用OFDM技術(shù),傳輸速率較高且實(shí)現(xiàn)方便、成本低廉,已經(jīng)成為首先推廣應(yīng)用的商業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)物理層進(jìn)行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上實(shí)現(xiàn)了基帶算法。 ⑴探討了OFDM基本原理及其關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)IEEE802.16d OFDM系統(tǒng)的物理層發(fā)送端流程搭建了基帶仿真鏈路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系統(tǒng)在有無(wú)循環(huán)前綴(CP)、多徑數(shù)目不同等情況下的性能變化。由于同步算法和信道估計(jì)算法計(jì)算量都很大,為了找到適合采用FPGA實(shí)現(xiàn)的算法,分析了同步誤差和不同信道估計(jì)算法對(duì)接收信號(hào)的影響,并結(jié)合計(jì)算量的大小提出了一種新的聯(lián)合同步算法,以及得出了LS信道估計(jì)算法最適合802.16d系統(tǒng)的結(jié)論。 ⑵完成了基帶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的FPGA硬件電路實(shí)現(xiàn)。為了使系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率更高,采用了流水線的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中采用編寫Verilog程序和使用IP核相結(jié)合的辦法,實(shí)現(xiàn)了新的聯(lián)合同步算法,并且通過(guò)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),避免了信道估計(jì)算法中的繁瑣除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc軟件平臺(tái)對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)、綜合和仿真,并將仿真結(jié)果和MATLAB軟件計(jì)算結(jié)果相對(duì)比。結(jié)果表明,采用16位數(shù)據(jù)總線可達(dá)到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式對(duì)基帶系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)串口通信從功能上表明該系統(tǒng)確實(shí)可行。
標(biāo)簽: FPGA OFDM 基帶 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·Matlab實(shí)現(xiàn)多線性主成份分析(MPCA)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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·變頻器電路維修與故障實(shí)例分析
標(biāo)簽: 變頻器 分 電路維修 故障實(shí)例
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·集成運(yùn)算放大器分析與設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: 集成運(yùn)算放大器 分
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別應(yīng)用現(xiàn)狀的分析
標(biāo)簽: 紅外成像 制導(dǎo) 分 導(dǎo)彈
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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·論文摘要:利用聲卡DSP技術(shù)和LabVIEW多線程技術(shù),提出了一種基于聲卡的數(shù)據(jù)采集與分析的廉價(jià)設(shè)計(jì)方案,具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、界面友好、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。在LabVIEW環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了音頻信號(hào)的采集分析及數(shù)據(jù)存盤重載。PC上配置多塊聲卡即可構(gòu)成實(shí)時(shí)、高信噪比的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。可以推廣到語(yǔ)音識(shí)別、環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量等多種領(lǐng)域,應(yīng)用前景廣闊。
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·航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
標(biāo)簽: 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分
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·MATLAB6.5輔助小波分析與應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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·電路應(yīng)用分析II
標(biāo)簽: 電路應(yīng)用 分
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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