軟件無線電(SDR,Software Defined Radio)由于具備傳統無線電技術無可比擬的優越性,已成為業界公認的現代無線電通信技術的發展方向。理想的軟件無線電系統強調體系結構的開放性和可編程性,減少靈活性著的硬件電路,把數字化處理(ADC和DAC)盡可能靠近天線,通過軟件的更新改變硬件的配置、結構和功能。目前,直接對射頻(RF)進行采樣的技術尚未實現普及的產品化,而用數字變頻器在中頻進行數字化是普遍采用的方法,其主要思想是,數字混頻器用離散化的單頻本振信號與輸入采樣信號在乘法器中相乘,再經插值或抽取濾波,其結果是,輸入信號頻譜搬移到所需頻帶,數據速率也相應改變,以供后續模塊做進一步處理。數字變頻器在發射設備和接收設備中分別稱為數字上變頻器(DUC,Digital Upper Converter)和數字下變頻器(DDC,Digital Down Converter),它們是軟件無線電通信設備的關鍵部什。大規模可編程邏輯器件的應用為現代通信系統的設計帶來極大的靈活性。基于FPGA的數字變頻器設計是深受廣大設計人員歡迎的設計手段。本文的重點研究是數字下變頻器(DDC),然而將它與數字上變頻器(DUC)完全割裂后進行研究顯然是不妥的,因此,本文對數字上變頻器也作適當介紹。 第一章簡要闡述了軟件無線電及數字下變頻的基本概念,介紹了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介紹了數控振蕩器(NCO),介紹了兩種實現方法,即基于查找表和基于CORDIC算法的實現。對CORDIc算法作了重點介紹,給出了傳統算法和改進算法,并對基于傳統CORDIC算法的NCO的FPGA實現進行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術,重點介紹了軟件無線電中廣泛采用的級聯積分梳狀濾波器 (cascaded integratot comb, CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)補償法,對前者進行了基于Matlab的理論仿真和FPGA實現的EDA仿真,后者只進行了基于Matlab的理論仿真。 第四章介紹了分布式算法和軟件無線電中廣泛采用的半帶(half-band,HB)濾波器,對基于分布式算法的半帶濾波器的FPGA實現進行了EDA仿真,最后簡要介紹了FIR的多相結構。 第五章對數字下變頻器系統進行了噪聲綜合分析,給出了一個噪聲模型。 第六章介紹了數字下變頻器在短波電臺中頻數字化應用中的一個實例,給出了測試結果,重點介紹了下變頻器的:FPGA實現,其對應的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中,希望對從事該領域設計的技術人員具有一定參考價值。
上傳時間: 2013-06-09
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在過去的十幾年間,FPGA取得了驚人的發展:集成度已達到1000萬等效門、速度可達到400~500MHz。隨著FPGA的集成度不斷增大,在高密度FPGA中,芯片上時鐘的分布質量就變得越來越重要。時鐘延時和時鐘相位偏移已成為影響系統性能的重要因素。現在,解決時鐘延時問題主要使用時鐘延時補償電路。 為了消除FPGA芯片內的時鐘延時,減小時鐘偏差,本文設計了內置于FPGA芯片中的延遲鎖相環,采用一種全數字的電路結構,將傳統DLL中的用模擬方式實現的環路濾波器和壓控延遲鏈改進為數字方式實現的時鐘延遲測量電路,和延時補償調整電路,配合特定的控制邏輯電路,完成時鐘延時補償。在輸入時鐘頻率不變的情況下,只需一次調節過程即可完成輸入輸出時鐘的同步,鎖定時間較短,噪聲不會積累,抗干擾性好。 在Smic0.18um工藝下,設計出的時鐘延時補償電路工作頻率范圍從25MHz到300MHz,最大抖動時間為35ps,鎖定時間為13個輸入時鐘周期。另外,完成了時鐘相移電路的設計,實現可編程相移,為用戶提供與輸入時鐘同頻的相位差為90度,180度,270度的相移時鐘;時鐘占空比調節電路的設計,實現可編程占空比,可以提供占空比為50/50的時鐘信號;時鐘分頻電路的設計,實現頻率分頻,提供1.5,2,2.5,3,4,5,8,16分頻時鐘。
上傳時間: 2013-07-06
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隨著各種通信系統數量的日益增多,為了充分地利用有限的頻譜資源,高頻譜利用率的調制技術不斷被應用。偏移正交相移鍵控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一種恒包絡調制技術,具有較高的頻譜利用率和功率利用率,廣泛應用于衛星通信系統和地面移動通信系統。因此,對于OQPSK全數字解調技術的研究具有一定的理論價值。 本文以軟件無線電和全數字解調的相關理論為指導,成功設計并實現了基于FPGA的OQPSK全數字解調。論文介紹了OQPSK全數字接收解調原理和基于軟件無線電設計思想的全數字接收機的基本結構,詳細闡述了當今OQPSK數字解調中載波頻率同步、載波相位同步、時鐘同步和數據幀同步的一些常用算法,并選擇了相應算法構建了三種系統級的實現方案。通過MATLAB對解調方案的仿真和性能分析,確定了FPGA中的系統實現方案。在此基礎上,本文采用VerilogHDL硬件描述語言在Altera公司的Quartus II開發平臺上設計了同步解調系統中的各個模塊,還對各模塊和整個系統在ModelSim中進行了時序仿真驗證,并對設計中出現的問題進行了修正。最后,經過FPGA調試工具嵌入式邏輯分析儀SignalTapⅡ的硬件實際測試,本文對系統方案進行了最終的改進與調整。 實際測試結果表明,本文的設計最終能夠達到了預期的指標和要求。本課題設計經過時序和資源優化后還可以向ASIC和系統級SOC轉化,以進一步縮小系統體積、降低成本和提高電路的可靠性,因此具有良好的實際應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
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LM324是四運放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,外形如圖所示。它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器, 除電源共用外,四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩個信號輸入端,“V+”、“V-”為正、負電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-(-)為反相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+(+)為同相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。
上傳時間: 2013-04-24
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反激式轉換器在筆記本適配器市場很普及,這種轉換器工作在電流模式控制,使其非常適合于低成本且堅固的結構。這類轉換器的典型應用如圖1所示。其中的控制器采用了NCP1271,這一器件工作在固定頻率電流模式控制,包含眾多的實用特性,如基于定時器的短路保護、提供利于抑制電磁干擾(EMI)信號的頻率調制技術,以及工作在軟工作模式的跳周期功能,以滿足沒有可聽噪聲時的待機能耗要求。這些轉換器通常用于低電源輸入時工作在連續導電模式(CCM)以降低導電損耗,而在高電源輸入時自然轉換到非連續導電模式(DCM)工作。在本文的案例中,假定硬件設計已經完成,這表示已經選擇好變壓器初級電感Lp、變壓器匝數比N及剩余元件。TL431單獨考慮,等待選擇補償元件。
上傳時間: 2013-06-03
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數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間: 2013-05-30
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16位帶有并行預置功能的右移移位寄存器,CLK1是時鐘信號, LOAD是并行數據使能信號,QB是串行輸出端口
上傳時間: 2013-04-24
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·摘要: 介紹了簡易V.23二進制頻移鍵控(2FSK)調制解調器的工作原理、算法分析以及基于可編程器件DSP的軟件設計方法.
上傳時間: 2013-07-22
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差動自感式電感傳感器的信號調理電路設計。主要論述了各個模塊的設計,如信號發生器模塊、移相模塊、調零模塊、傳感器模塊、帶通濾波模塊、相敏檢波模塊、低通濾波模塊的設計。給出了具體的參數值。當然,由于格式的問題,這里并沒有將整個信號調理電路的原理圖上傳。
上傳時間: 2013-06-08
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·USB2.0原理與工程開發光盤(第一版和第二版)內容簡介:本光盤為《USB2.0原理與工程開發》一書的配套光盤。主要內容包含本書第12章、第14章至第18章所涉及的應用程序的原代碼,具體內容的分布及所需運行環境如表1所示。  
上傳時間: 2013-05-31
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