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硬件基礎(chǔ)(chǔ)

  • 基于FPGA的電壓波動(dòng)與閃變測(cè)量的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)研究.rar

    隨著我國工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電網(wǎng)負(fù)荷急劇增加,特別是沖擊性、非線性負(fù)荷所占比重不斷加大,使得供電電壓發(fā)生波動(dòng)和閃變,嚴(yán)重影響著電網(wǎng)的電能質(zhì)量。根據(jù)國際電工委員會(huì)(IEC)電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-7以及國標(biāo)GB12326-2000,電壓波動(dòng)和閃變己成為衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。 電壓波動(dòng)和閃變作為衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo),能更直接、迅速地反映出電網(wǎng)的供電質(zhì)量。然而,目前國內(nèi)還沒有很好的電壓波動(dòng)與閃變測(cè)量的數(shù)字信號(hào)處理方法。為此,論文在深入研究電壓波動(dòng)和閃變測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種基于Simulink/DSP Builder的數(shù)字信號(hào)處理的FPGA設(shè)計(jì)方法,利用DSP Builder工具將Simulink的模型文件(.mdl)轉(zhuǎn)化成通用的硬件描述語言VHDL文件,避免了VHDL語言手動(dòng)編寫系統(tǒng)的煩瑣過程,從而能夠?qū)⒏嗑杏谙到y(tǒng)算法的優(yōu)化上。該方法充分利用Matlab/Simulink系統(tǒng)建模的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也能夠發(fā)揮FPGA并行執(zhí)行速度快、測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)。 論文首先介紹了電壓波動(dòng)和閃變的基木概念、特征量,闡述了電壓波動(dòng)與閃變的測(cè)量原理,分析比較了現(xiàn)有測(cè)量方法和裝置的特點(diǎn)和優(yōu)劣。然后依據(jù)電壓波動(dòng)與閃變測(cè)量的IEC標(biāo)準(zhǔn)以及國家標(biāo)準(zhǔn),在對(duì)電壓波動(dòng)與閃變測(cè)量模擬仿真的基礎(chǔ)上研究其數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方法,即采用數(shù)字濾波的方式在Simulink/DSP Builder工具下設(shè)計(jì)電壓波動(dòng)與閃變測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)字模型。同時(shí)在ModelSim SE6.1d軟件下進(jìn)行了系統(tǒng)功能仿真,并且在Altera公司的FPGA設(shè)計(jì)軟件QuartusⅡ6.0下進(jìn)行了系統(tǒng)時(shí)序仿真。 仿真結(jié)果表明,基于Simulink/DSP Builder窗口化的數(shù)字信號(hào)處理的FPGA設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)簡單、快捷高效,能夠滿足電壓波動(dòng)和閃變測(cè)量最初的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,為進(jìn)一步從事電壓波動(dòng)和閃變測(cè)量研究提供了一種全新的設(shè)計(jì)理念,具有一定的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

    標(biāo)簽: FPGA 電壓波動(dòng) 測(cè)量

    上傳時(shí)間: 2013-07-10

    上傳用戶:笨小孩

  • 基于FPGA的直擴(kuò)通信系統(tǒng)的同步設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    擴(kuò)頻通信技術(shù)因?yàn)榫哂休^強(qiáng)的抗干擾、抗噪聲、抗多徑衰落能力、較好的保密性、較強(qiáng)的多址能力和高精度測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),在軍事抗干擾和個(gè)人通信業(yè)務(wù)中得到了很大的發(fā)展。尤其是基于擴(kuò)頻理論的CDMA通信技術(shù)成為國際電聯(lián)規(guī)定的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)化建議后,標(biāo)志著擴(kuò)頻通信技術(shù)在民用通信領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)入了新階段。 近年來,隨著微電子技術(shù)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)的迅速發(fā)展,以FPGA和CPLD為代表的可編程邏輯器件憑借其設(shè)計(jì)方便靈活等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。 本論文正是采用基于FPGA硬件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)了一個(gè)直接序列擴(kuò)頻通信基帶系統(tǒng),該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)涉及擴(kuò)頻通信和有關(guān)FPGA的相關(guān)知識(shí),以及實(shí)現(xiàn)這些模塊的VHDL硬件描述語言和QuartusⅡ開發(fā)平臺(tái),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)集成度高、靈活性強(qiáng)、并具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力的擴(kuò)頻通信基帶系統(tǒng)。 本論文中首先對(duì)擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)理論做了探討,著重對(duì)直序擴(kuò)頻的理論進(jìn)行了分析;其次根據(jù)理論分析,設(shè)計(jì)了全數(shù)字直接序列擴(kuò)頻基帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),完成了擴(kuò)頻序列的產(chǎn)生、信息碼的輸入和擴(kuò)頻。重點(diǎn)完成了對(duì)基帶擴(kuò)頻信號(hào)的相關(guān)解擴(kuò)和幾種同步捕獲電路的設(shè)計(jì),將多種專用芯片的功能集成在一片大規(guī)模FPGA芯片上。在論文中列出了部分模塊的VHDL程序,并在QuartusⅡ仿真平臺(tái)上完成各部分模塊的功能仿真。

    標(biāo)簽: FPGA 直擴(kuò)通信 同步設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:chenjjer

  • GSM接收機(jī)同步技術(shù)研究與基于FPGA和DSP的接收機(jī)設(shè)計(jì).rar

    GSM是全球使用最為廣泛的一種無線通信標(biāo)準(zhǔn),不僅在民用領(lǐng)域,也在鐵路GSM-R等專用領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。由于無線信道具有瑞利衰落和延時(shí)效應(yīng),在通信系統(tǒng)的收發(fā)兩端也存在不完全匹配等未知因素,因此接收的信號(hào)疊加有各種誤差因素的影響。GSM接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)離不開系統(tǒng)的同步,為了得到更好的同步質(zhì)量,就必須對(duì)GSM基帶同步技術(shù)進(jìn)行研究,選擇一種最合適的同步算法。GSM的同步既有時(shí)間同步,也有頻率同步。 @@ 軟件無線電是當(dāng)前通信領(lǐng)域引入注目的熱點(diǎn)之一。長期以來,GSM的接收和解調(diào)都是由專用的ASIC芯片來完成的,通過軟件來實(shí)現(xiàn)GSM接收機(jī)的基帶算法,體現(xiàn)了軟件無線電技術(shù)的思想,選擇用它們來實(shí)現(xiàn)的GSM接收機(jī)具有靈活、可靠、擴(kuò)展性好的優(yōu)點(diǎn)。 @@ 論文主要討論GSM接收機(jī)同步算法與基于FPGA和DSP的GSM接收機(jī)設(shè)計(jì), @@  主要內(nèi)容包括: @@ 通過相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)驗(yàn)證了GSM基帶同步算法。對(duì)FB時(shí)間同步,討論了包絡(luò)檢測(cè)和FFT變換兩種不同的方法;對(duì)SB時(shí)間同步,介紹實(shí)相關(guān)和復(fù)相關(guān)兩種方法;對(duì)頻率同步,給出了一種對(duì)FB運(yùn)用相關(guān)運(yùn)算來精確估計(jì)頻率誤差的算法。 @@ 設(shè)計(jì)了使用GSM射頻收發(fā)芯片RDA6210并通過實(shí)驗(yàn)室的ALTERA EP3C25FPGA開發(fā)板進(jìn)行控制的GSM射頻端的解決方案,論文對(duì)RDA6210的性能和控制方式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,設(shè)計(jì)了芯片的控制模塊,得到了下變頻后的GSM基帶信號(hào)。 @@ 設(shè)計(jì)了基于RF前端+FPGA的GSM接收機(jī)方案。利用ALTERA EP2S180開發(fā)平臺(tái)來完成基帶數(shù)據(jù)的處理。針對(duì)ALTERA EP2S180開發(fā)平臺(tái)模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9433的特點(diǎn)使用THS4501設(shè)計(jì)了單獨(dú)的差分運(yùn)算放大器模塊;設(shè)計(jì)了平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案并將該平臺(tái)得到的基帶采樣數(shù)據(jù)用于同步算法的仿真。 @@ 設(shè)計(jì)了基于RF前端+DSP的GSM接收機(jī)方案。利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9243、FPGA芯片和TMS320C6416TDSP芯片來完成基帶數(shù)據(jù)的處理。設(shè)計(jì)了McBSP+EDMA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)方案。 @@ 給出了接收機(jī)硬件測(cè)試的結(jié)果,從多方面驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)的可靠性。 @@關(guān)鍵詞:GSM接收機(jī);同步;RF; FPGA;DSP;

    標(biāo)簽: FPGA GSM DSP

    上傳時(shí)間: 2013-07-01

    上傳用戶:sh19831212

  • 基于CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的幀同步算法研究及其FPGA實(shí)現(xiàn).rar

    隨著航天技術(shù)的發(fā)展,載人飛船、空間站等復(fù)雜航天器對(duì)空-地或空-空之間數(shù)據(jù)傳輸速率的要求越來越高。在此情況下,為了提高空間通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕WC接收端分路系統(tǒng)能和發(fā)送端一致,必須要經(jīng)過幀同步。對(duì)衛(wèi)星基帶信號(hào)處理來說,幀同步是處理的第一步也是關(guān)鍵的一步。只有正確幀同步才能獲取正確的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此,幀同步的效率,將直接影響到整個(gè)衛(wèi)星基帶信號(hào)處理的結(jié)果。 @@ 本設(shè)計(jì)在研究CCSDS標(biāo)準(zhǔn)及幀同步算法的基礎(chǔ)上,利用硬件描述語言及ISE9.2i開發(fā)平臺(tái)在基于FPGA的硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了單路數(shù)據(jù)輸入及兩路合路數(shù)據(jù)輸入的幀同步算法,并解決了其中可能存在的幀滑動(dòng)及模糊度問題。在此基礎(chǔ)之上,針對(duì)兩路合路輸入時(shí)可能存在的兩路輸入不同步或幀滑動(dòng)在兩路中分布不均勻問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兩路并行幀同步算法,并利用ModelSim SE 6.1f工具對(duì)上述算法進(jìn)行了前仿真和后仿真,仿真結(jié)果表明上述算法符合設(shè)計(jì)要求。 @@ 本論文首先介紹了課題研究的背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,其次介紹了與本課題相關(guān)的基礎(chǔ)理論及系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)。然后對(duì)單路數(shù)據(jù)輸入幀同步、兩路數(shù)據(jù)合路輸入幀同步和兩路并行幀同步算法的具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)說明,并給出了后仿真結(jié)果及結(jié)果分析。最后,對(duì)論文工作進(jìn)行了總結(jié)和展望,分析了其中存在的問題及需要改進(jìn)的地方。 @@關(guān)鍵詞 FPGA;CCSDS;幀同步:模糊度;幀滑動(dòng)

    標(biāo)簽: CCSDS FPGA 標(biāo)準(zhǔn)

    上傳時(shí)間: 2013-06-11

    上傳用戶:liglechongchong

  • LTE系統(tǒng)中基帶DAGC的應(yīng)用研究及FPGA實(shí)現(xiàn).rar

    當(dāng)今,移動(dòng)通信正處于向第四代通信系統(tǒng)發(fā)展的階段,OFDM技術(shù)作為第四代數(shù)字移動(dòng)通信(4G)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,被包括LTE在內(nèi)的眾多準(zhǔn)4G協(xié)議所采用。IDFT/DFT作為OFDM系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能模塊,其精度對(duì)基帶解調(diào)性能產(chǎn)生著重大的影響,尤其對(duì)LTE上行所采用的SC_FDMA更是如此。為了使定點(diǎn)化IDFT/DFT達(dá)到較好的性能,本文采用數(shù)字自動(dòng)增益控制(DAGC)技術(shù),以解決過大輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍所造成的IDFT/DFT輸出信噪比(SNR)惡化問題。 首先,本文簡單介紹了較為成熟的AAGC(模擬AGC)技術(shù),并重點(diǎn)關(guān)注近年來為了改善其性能而興起的數(shù)字化AGC技術(shù),它們主要用于壓縮ADC輸入動(dòng)態(tài)范圍以防止其飽和。針對(duì)基帶處理中具有累加特性的定點(diǎn)化IDFT/DFT技術(shù),進(jìn)一步分析了AAGC技術(shù)和基帶DAGC在實(shí)施對(duì)象,實(shí)現(xiàn)方法等上的異同點(diǎn),指出了基帶DAGC的必要性。 其次,根據(jù)LTE協(xié)議,搭建了從調(diào)制到解調(diào)的基帶PUSCH處理鏈路,并針對(duì)基于DFT的信道估計(jì)方法的缺點(diǎn),使用簡單的兩點(diǎn)替換實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化,通過高斯信道下的MATLAB仿真,證明其可以達(dá)到理想效果。仿真結(jié)果還表明,在不考慮同步問題的高斯信道下,本文所搭建的基帶處理鏈路,采用64QAM進(jìn)行調(diào)制,也能達(dá)到在SNR高于17dB時(shí),硬判譯碼結(jié)果為極低誤碼率(BER)的效果。 再次,在所搭建鏈路的基礎(chǔ)上,通過理論分析和MATLAB仿真,證明了包括時(shí)域和頻域DAGC在內(nèi)的基帶DAGC具有穩(wěn)定接收鏈路解調(diào)性能的作用。同時(shí),通過對(duì)幾種DAGC算法的比較后,得到的一套適用于實(shí)現(xiàn)的基帶DAGC算法,可以使IDFT/DFT的輸出SNR處于最佳范圍,從而滿足LTE系統(tǒng)基帶解調(diào)的要求。針對(duì)時(shí)域和頻域DAGC的差異,分別選定移位和加法,以及查表的方式進(jìn)行基帶DAGC算法的實(shí)現(xiàn)。 最后,本文對(duì)選定的基帶DAGC算法進(jìn)行了FPGA設(shè)計(jì),仿真、綜合和上板結(jié)果說明,時(shí)域和頻域DAGC實(shí)現(xiàn)方法占用資源較少,容易進(jìn)行集成,能夠達(dá)到的最高工作頻率較高,完全滿足基帶處理的速率要求,可以流水處理每一個(gè)IQ數(shù)據(jù),使之滿足基帶解調(diào)性能。

    標(biāo)簽: DAGC FPGA LTE

    上傳時(shí)間: 2013-05-17

    上傳用戶:laozhanshi111

  • 基于FPGA的ICT在線測(cè)試儀硬件設(shè)計(jì).rar

    焊有元件的印制電路板在線測(cè)試是印制電路板生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),關(guān)系著整個(gè)電子產(chǎn)品的質(zhì)量。本文在深入研究國內(nèi)外印制電路板自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的電子技術(shù),設(shè)計(jì)出一套高性能,低價(jià)位,小體積,便于攜帶和操作的印制電路板在線測(cè)試儀。 本文設(shè)計(jì)的在線測(cè)試儀系統(tǒng)包括控制器電路、信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)采集電路、元件測(cè)試電路、USB通信電路和開關(guān)矩陣電路等,其中控制器電路是以FPGA可編程控制芯片為核心,負(fù)責(zé)控制下位機(jī)其它所有電路的正常工作,并實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)間的通信。 針對(duì)模擬元件的測(cè)試,本文首先探討了對(duì)印制電路板上模擬元件測(cè)試時(shí)的隔離原理,繼而詳細(xì)闡述了電阻、電容(電感)、二極管、三極管、運(yùn)算放大器等的測(cè)試方法,并分別設(shè)計(jì)了硬件測(cè)試電路。因?yàn)闇y(cè)試時(shí)需向被測(cè)元件施加測(cè)試激勵(lì)信號(hào),本文設(shè)計(jì)并完成了一信號(hào)發(fā)生電路,可輸出幅值可調(diào)的直流恒壓源信號(hào)和直流恒流源信號(hào)、幅值和頻率都可調(diào)的交流信號(hào)。 針對(duì)數(shù)字器件的測(cè)試,本文將數(shù)字器件分為兩種,一種為具有邊界掃描功能單元的器件,另一類為非邊界掃描器件,并分別對(duì)兩種類型的數(shù)字器件的測(cè)試原理和方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述,在文中給出了相關(guān)的硬件測(cè)試電路圖。 本設(shè)計(jì)中,所有測(cè)試激勵(lì)信號(hào)經(jīng)測(cè)試電路后輸出的測(cè)試結(jié)果都是直流電壓信號(hào),所以本文設(shè)計(jì)了一通用信號(hào)采集電路來完成對(duì)測(cè)試結(jié)果的取樣。本文還設(shè)計(jì)了開關(guān)矩陣電路,用于將被測(cè)印制電路板上的元件接入到測(cè)試電路中。對(duì)通信電路的設(shè)計(jì),本文采用USB通信方式與上位機(jī)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)交換,并通過USB接口芯片完成了硬件電路的設(shè)計(jì)。 在軟件方面,本文采用NiosⅡ C語言完成所有軟件設(shè)計(jì),以協(xié)助硬件部分來完成對(duì)印制電路板的測(cè)試工作。 本文已完成各部分電路試驗(yàn)及系統(tǒng)聯(lián)調(diào),試驗(yàn)證明設(shè)計(jì)達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)定要求。

    標(biāo)簽: FPGA ICT 在線測(cè)試儀

    上傳時(shí)間: 2013-08-02

    上傳用戶:fywz

  • 高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的FPGA軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    隨著現(xiàn)代DSP、FPGA等數(shù)字芯片的信號(hào)處理能力不斷提高,基于軟件無線電技術(shù)的現(xiàn)代通信與信息處理系統(tǒng)也得到了更為廣泛的應(yīng)用。軟件無線電的基本思想是以一個(gè)通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件系統(tǒng)作為其應(yīng)用平臺(tái),把盡可能多的無線及個(gè)人通信和信號(hào)處理的功能用軟件來實(shí)現(xiàn),從而將無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)逐步轉(zhuǎn)移到軟件上來。另一方面,現(xiàn)代信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度、處理精度和動(dòng)態(tài)范圍的要求也越來越高,需要每秒完成幾千萬到幾百億次運(yùn)算。因此研制具備高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力的通用硬件平臺(tái)越來越受到業(yè)界的重視。 @@ 目前的高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)一般均采用DSP+FPGA的架構(gòu),其中DSP主要負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)通信和基帶信號(hào)處理算法,而FPGA主要完成信號(hào)預(yù)處理等前端算法,并提供系統(tǒng)常用的各種外部接口邏輯。本文的主要工作就在于完成通用型高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的FPGA軟件設(shè)計(jì)。 @@ 本文提出了一種基于多DSP與FPGA的通用高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的架構(gòu)。綜合考慮各方面因素,作者選擇使用兩片ADSP-TS201浮點(diǎn)DSP以混合耦合模型構(gòu)成系統(tǒng)信號(hào)處理核心;以Xilinx公司最新的高性能FPGA Virtex-5系列的XC5VLX50T提供系統(tǒng)所需的各種接口,包括與ADSP-TS201的高速Linkport接口以及SPI、UART、SPORT等常用外設(shè)接口。此外,作者還選擇了ADSP-BF533定點(diǎn)DSP加入系統(tǒng)當(dāng)中以擴(kuò)展系統(tǒng)音視頻信號(hào)處理能力,體現(xiàn)系統(tǒng)的通用性。 @@ 基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)正逐漸成為現(xiàn)代FPGA應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。結(jié)合課題需要,作者以Xilinx公司的MicroBlze軟核處理器為核心在Virtex-5片內(nèi)設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌入式系統(tǒng),完成了對(duì)CF卡、DDR2 SDRAM存儲(chǔ)器的讀寫控制,并利用片內(nèi)集成的三態(tài)以太網(wǎng)MAC硬核模塊,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與上位PC機(jī)之間的以太網(wǎng)通信鏈路。此外,為擴(kuò)展系統(tǒng)功能,適應(yīng)未來可能的軟件升級(jí),進(jìn)一步提高系統(tǒng)的通用性,還將嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II移植到MicroBlaze處理器上。 @@ 最后,作者介紹了基于Xilinx RocketIO GTP收發(fā)器的高速串行傳輸設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)和基本的設(shè)計(jì)方法,充分體現(xiàn)了目前高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)的發(fā)展要求和趨勢(shì)。 @@關(guān)鍵詞:高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理;FPGA;Virtex-5;嵌入式系統(tǒng);MicroBlaze

    標(biāo)簽: FPGA 實(shí)時(shí)信號(hào) 處理系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-05-17

    上傳用戶:wangchong

  • 基于FPGA的硬件防火墻設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).rar

    本文提出了一種基于FPGA的硬件防火墻的實(shí)現(xiàn)方案,采用了FPGA來實(shí)現(xiàn)千兆線速的防火墻。傳統(tǒng)的基于X86等通用CPU的防火墻無法支撐快速增長的網(wǎng)絡(luò)速度,無法實(shí)現(xiàn)線速過濾和轉(zhuǎn)發(fā)。本文在采用FPGA可編程器件+通用CPU模式下,快速處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在建立連接跟蹤后,直接由FPGA實(shí)現(xiàn)的快速處理板直接轉(zhuǎn)發(fā),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的線速處理,通用CPU在操作系統(tǒng)支持下,完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的連接跟蹤的創(chuàng)建、維護(hù),對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則表的維護(hù)等工作。FPGA硬件板和CPU各司所長,實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)的目的。 本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的硬件板的硬件規(guī)格,提出了硬件連接跟蹤表的存儲(chǔ)模式,以及規(guī)則表的存儲(chǔ)模式和定義等; 防火墻系統(tǒng)軟件采用NetBSD操作系統(tǒng),完成了硬件板的NetBSD的驅(qū)動(dòng);在軟件系統(tǒng)完成了新建連接的建立、下發(fā)、老化等工作;在連接跟蹤上完成了規(guī)則的建立、刪除、修改等工作。 本文完成了防火墻的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了基于連接跟蹤的包過濾、地址轉(zhuǎn)換(NAT),設(shè)計(jì)了連接跟蹤的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),包過濾的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等,重用了NetBSD操作系統(tǒng)的路由。本文針對(duì)地址轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序的穿透問題,新增了部分實(shí)現(xiàn)。 在DoS攻擊是一種比較常見的攻擊網(wǎng)絡(luò)手段,本文采用了軟硬件結(jié)合的方法,不僅在軟件部分做了完善,也在硬件部分采取了相應(yīng)的措施,測(cè)試數(shù)據(jù)表明,對(duì)常見的Syn洪水攻擊效果明顯。 在實(shí)踐過程中,我們發(fā)現(xiàn)了NetBSD操作系統(tǒng)內(nèi)核的軟件缺陷,做了修正,使之更完善。 經(jīng)過測(cè)試分析,本方案不僅明顯的優(yōu)于X86方案,和基于NP方案、基于ASIC方案比較,具有靈活、可配置、易升級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。

    標(biāo)簽: FPGA 硬件 防火墻

    上傳時(shí)間: 2013-06-21

    上傳用戶:zxh1986123

  • 基于DSP和FPGA導(dǎo)航計(jì)算機(jī)硬件電路研究與設(shè)計(jì).rar

    為適應(yīng)組合導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的微型化、高性能度的要求,拓寬導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域,本文設(shè)計(jì)出一種基于浮點(diǎn)型DSP(TMS320C6713)和可編程邏輯陣列器件(FPGA: EP1C12N240C8)協(xié)同合作的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 論文在闡述了組合導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用要求后,提出基于DSP和FPGA的組合導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方案。該方案以DSP為導(dǎo)航解算處理器,由FPGA完成IMU信號(hào)的采集和緩存以及系統(tǒng)控制信號(hào)的整合;DSP通過EMIF接口實(shí)現(xiàn)和FPGA通信。在此基礎(chǔ)上研究了各擴(kuò)展通信接口、系統(tǒng)硬件原理圖和PCB的開發(fā),且在FPGA中使用調(diào)用IP核來實(shí)現(xiàn)FIR低通濾波數(shù)據(jù)處理機(jī)抖激光陀螺的機(jī)抖振動(dòng)的影響。其次,詳細(xì)闡述了利用TI公司的DSP集成開發(fā)環(huán)境和DSP/BIOS準(zhǔn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)多任務(wù)系統(tǒng)軟件的具體方案。本文引入DSP/BIOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提供的多任務(wù)機(jī)制,將采集處理按照功能劃分四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù),這些任務(wù)在DSP/BIOS的調(diào)度下,按照用戶指定的優(yōu)先級(jí)運(yùn)行,大大提高系統(tǒng)的工作效率。最后給了DSP芯片Bootloader的制作方法。 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制開發(fā)是軟、硬件研究緊密結(jié)合的過程。在微型導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方案建立的基礎(chǔ)上,本文首先討論了系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)流程;其次針對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)功能模塊以及多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開發(fā)工作,涉及系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信模塊、模擬信號(hào)采集模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;最后,對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試工作,并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的功能測(cè)試與驗(yàn)證,完成了微型導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作。 以DSP/FPGA作為導(dǎo)航計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)的捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠滿足系統(tǒng)所要求的高精度、實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性要求,適應(yīng)了其高性能、低成本、低功耗的發(fā)展方向。

    標(biāo)簽: FPGA DSP 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:lishuoshi1996

  • 基于FPGA的H264編碼器的硬件的實(shí)現(xiàn).rar

    對(duì)于H.264視頻編碼系統(tǒng),雖然單純用軟件也可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)編碼過程,但是由于整個(gè)編碼系統(tǒng)的算法復(fù)雜度很高,里面又有大量的數(shù)學(xué)運(yùn)算,使得軟件的計(jì)算能力差、速度慢,容易造成總線擁擠,所以單純地依靠軟件無法實(shí)現(xiàn)視頻編碼的要求。為了縮短整個(gè)編碼的時(shí)間,提高編碼系統(tǒng)的工作效率,有必要將軟件中耗費(fèi)時(shí)間和資源較多的模塊用硬件來實(shí)現(xiàn)。本文正是基于上述的想法,通過使用FPGA豐富的內(nèi)部資源來實(shí)現(xiàn)H.264的編碼。本系統(tǒng)流程是首先使用視頻解碼芯片SAA7113將從攝像頭傳輸過來的PAL制式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ITU656格式的數(shù)字視頻數(shù)據(jù),然后由FPGA讀取并進(jìn)行預(yù)測(cè)、變換和編碼,最后將編碼生成的碼流通過USB接口發(fā)送到PC端進(jìn)行解碼和顯示。

    標(biāo)簽: FPGA H264 編碼器

    上傳時(shí)間: 2013-06-30

    上傳用戶:hehuaiyu

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