本論文依據(jù)IEEE802.16a物理層對RS-CC碼的參數(shù)要求,研究了RS-CC碼的高速編、譯碼的VLSI硬件算法,同時對FPGA開發(fā)技術(shù)進行了研究,以VerilogHDL為描述語言,在Xilinx公司的FPGA上實現(xiàn)了高速的RS-CC編、譯碼器。RS譯碼器中,錯誤位置多項式和錯誤值多項式的求解采用無求逆單元,并具有規(guī)則數(shù)據(jù)流、易于VLSI實現(xiàn)的改進的歐幾里德算法(MEA);CC譯碼器由采用模歸一化路徑度量的全并行的“加比選(ACS)”模塊和具有脈動陣列結(jié)構(gòu)的幸存路徑回溯模塊組成。 在實現(xiàn)RS-CC譯碼器的過程中,分別從算法上和根據(jù)FPGA的結(jié)構(gòu)特點上,對譯碼器做了一些優(yōu)化工作,降低了硬件資源占有率和提高了譯碼速度。 此外,還搭建了以Xilinx公司40萬等效門的FPGASpartan-Ⅲ400-4PQ208為主體,以Cypress公司的USB2.0芯片CY7C68013為高速數(shù)據(jù)接口的硬件試驗平臺,并在此試驗平臺上實現(xiàn)了文中的高速RS-CC編譯碼系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-06-03
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低壓電力線通信(PLC)具有網(wǎng)絡(luò)分布廣、無需重新布線和維護方便等優(yōu)點。近年來,低壓電力線通信被看成是解決信息高速公路“最后一英里”問題的一種方案,在國內(nèi)外掀起了一個新的研究熱潮。電力線信道中不僅存在多徑干擾和子信道衰落,而且還存在開關(guān)噪聲和窄帶噪聲,因此在電力線通信系統(tǒng)中,信道編碼是不可或缺的重要組成部分。 本文著重研究了在FPGA上實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)中的信道編解碼方案。其中編碼端由卷積碼編碼器和交織器組成,解碼端由Viterbi譯碼器和解交織器組成,同時為了與PC機進行通信,還在FPGA上做了一個RS232串行接口模塊,以上所有的模塊均采用硬件描述語言VerilogHDL編寫。另外,峰值平均功率比(PAR)較大是OFDM系統(tǒng)所面臨的一個重要問題,必須要考慮如何降低大峰值功率信號出現(xiàn)的概率。本文重點研究了三種降低PAR的方法:即信號預(yù)畸變技術(shù)、信號非畸變技術(shù)和編碼技術(shù)。這三種方法各有優(yōu)缺點,但是迄今為止還沒有一種好方法能夠徹底地解決OFDM系統(tǒng)中較高PAR的弊病。本論文內(nèi)容安排如下:第一章介紹了課題的背景,可編程器件和OFDM技術(shù)的發(fā)展歷程。第二章詳細介紹了OFDM的原理以及實現(xiàn)OFDM所采用的一些技術(shù)細節(jié)。第三章詳細介紹了本課題中信道編碼的方案,包括信道編碼的基本原理,組成結(jié)構(gòu)以及方案中采用的卷積碼和交織的原理及設(shè)計。第四章詳細討論了編碼方案如何在FPGA上實現(xiàn),包括可編程邏輯器件FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)特點,開發(fā)流程,以及串口通信接口、編解碼器的FPGA設(shè)計。第五章詳細介紹了如何降低OFDM系統(tǒng)中的峰值平均功率比。最后,在第六章總結(jié)全文,并對課題中需要進一步完善的方面進行了探討。
上傳時間: 2013-04-24
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電力線通信技術(shù)利用分布廣泛的低壓電力線作為通信信道,實現(xiàn)internet高速互連,為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)訪問、視頻點播等服務(wù),形成包括電力在內(nèi)的“四網(wǎng)合一”,目前正受到人們的關(guān)注。利用該技術(shù),可以在居民區(qū)內(nèi)建立寬帶接入網(wǎng),也可以利用遍布家庭各個房間的電源插座組成家庭局域網(wǎng)。但是電力線是傳輸電能的,因此通過電力線傳輸數(shù)據(jù)有許多的問題需要解決。 OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)是實現(xiàn)電力線通信的一項熱門技術(shù)。OFDM采用添加循環(huán)前綴的技術(shù),能有效地降低ICI(信道間干擾)和ISI(碼間干擾)。同時通過使用正交的子信道,大大提高了頻譜資源利用率。FPGA作為可編程邏輯器件,具有設(shè)計時間短、投資少、風(fēng)險小的特點,而且可以反復(fù)修改,反復(fù)編程,直到完全滿足需要,具有其他方式無可比擬的方便性和靈活性,能夠加速數(shù)字系統(tǒng)的研發(fā)速度。本文著重研究了OFDM同步技術(shù)在FPGA上的實現(xiàn)。本論文主要是在項目組工作的基礎(chǔ)上構(gòu)造雙路信號數(shù)據(jù)糾正算法流程,提出最佳采樣點與載波相位估計算法,完善中各個子模塊算法的硬件設(shè)計流程。內(nèi)容安排如下:第一章介紹OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的發(fā)展歷史、技術(shù)原理。第二章介紹了PLD的分類、工藝和結(jié)構(gòu)特點,以及FPGA的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)流程和Verilog語言的特點。第三章對OFDM系統(tǒng)的同步模塊進行詳細的闡述。第四章是OFDM同步算法的在FPGA上的實現(xiàn),對各個子模塊進行仿真,給出了仿真波形圖和系統(tǒng)性能分析。最后,第五章總結(jié)了全文的工作,對OFDM技術(shù)的實現(xiàn)需要進一步完善的方面與后續(xù)工作進行了探討。
標簽: OFDM FPGA PLC 通信系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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Turbo碼是一類并行級聯(lián)的系統(tǒng)卷積碼,它是在綜合級聯(lián)碼、最大后驗概率(MAP)譯碼、軟輸入軟輸出及迭代譯碼等理論基礎(chǔ)上的一種創(chuàng)新。Turbo碼的基本原理是通過對編碼器結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計,多個子碼通過交織器隔離進行并行級聯(lián)編碼輸出,增大了碼距。譯碼器則以類似內(nèi)燃機引擎廢氣反復(fù)利用的機理進行迭代譯碼以反復(fù)利用有效信息流,從而獲得卓越的糾錯能力。計算機仿真表明,Turbo碼不但在加性高斯噪聲信道下性能優(yōu)越,而且具有很強的抗衰落、抗干擾能力,當(dāng)交織長度足夠長時,其糾錯性能接近香農(nóng)極限。 FPGA(FieldProgrammableGateArray),即現(xiàn)場可編程門陣列,是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。FPGA技術(shù)具有大規(guī)模、高集成度、高可靠性、設(shè)計周期短、投資小、靈活性強等優(yōu)點,逐步成為復(fù)雜數(shù)字硬件電路設(shè)計的理想選擇。 本論文以東南大學(xué)移動通信實驗室B3G課題組提出的“支持多天線的廣義多載波無線傳輸技術(shù)”(MIMO-GMC)為背景,分析了Turbo譯碼算法,并針對MIMO-GMC系統(tǒng)的迭代接收機中所采用的外信息保留和聯(lián)合檢測譯碼迭代的特點,完成了采用滑動窗Log-MAP算法的軟輸入、軟輸出的Turbo譯碼器的設(shè)計。整個譯碼器模塊的設(shè)計采用Verilog語言描述,并在VirtexⅡPro系列FPGA芯片上實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-04-24
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全面介紹硬件電子工程師所需技能的教程 常用測量儀器的應(yīng)用
上傳時間: 2013-06-27
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基于電子鼻技術(shù)和嵌入式技術(shù)的智能乙醇電子鼻系統(tǒng)是針對乙醇氣體濃度檢測的集成系統(tǒng),可以在規(guī)定的溫度、濕度和氣壓條件下,分析測量出氣體中乙醇含量,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文中智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的研制涉及到測量人體肺深部氣體中的乙醇含量,即呼出氣體中的乙醇含量BrA.(breat.alcoho.concentration),然后根據(jù)比例關(guān)系得出人體血液中的乙醇含量BAC(bloo.alcoho.concentration),本文的研究內(nèi)容如下: 第一章提出了課題來源及研究意義;在此基礎(chǔ)上分析電子鼻技術(shù)和嵌入式技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,涉及到乙醇電子鼻、氣敏傳感器,以及嵌入式操作系統(tǒng)等技術(shù);然后根據(jù)這些技術(shù)特點,確定了本文的研究內(nèi)容和實施路線;最后,給出了論文的框架結(jié)構(gòu)。 第二章分析系統(tǒng)需求,結(jié)合嵌入式技術(shù)理論,確定系統(tǒng)硬件方案和軟件方案;在硬件方案中涉及到信息的處理、存儲、通信等,在軟件方案中涉及到嵌入式操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、GUI系統(tǒng)的選擇;對于乙醇電子鼻傳感器方案,詳細論述了乙醇燃料電池的工作過程及原理;最后,制定了智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的總體技術(shù)及實施方案。 第三章著重闡述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計過程,采用模塊化思想,分階段、分步驟地設(shè)計了硬件電路:分別從中央處理單元、信息采集及預(yù)處理、數(shù)據(jù)顯示及報警、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲、人機交互這六個方面,詳細描述了硬件電路的工作過程和原理;至此,搭建出了硬件平臺。 第四章主要描述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計過程,按照軟件開發(fā)的流程,從系統(tǒng)引導(dǎo)代碼BootLoader的編寫,到嵌入式操作系統(tǒng)μClinux的移植,再到文件系統(tǒng)JFFS2的移植,最后到MiniGUI圖形庫的移植,都一一詳細論述了實現(xiàn)過程;至此,搭建出了系統(tǒng)的軟件平臺。 第五章基于搭建的軟件平臺,闡述了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動程序的開發(fā)過程、操作界面和應(yīng)用程序的設(shè)計過程,給出了系統(tǒng)的界面圖與操作流程圖,明確體現(xiàn)了系統(tǒng)的功能模塊;至此,完成了智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的驅(qū)動及應(yīng)用程序開發(fā)。 第六章和第七章,針對智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的測試分析,搭建了系統(tǒng)測試平臺,指定了符合本系統(tǒng)的測試指標及標準;對測試結(jié)果進行詳細分析和對比,得出了系統(tǒng)性能的評價。根據(jù)這些評價,提出了系統(tǒng)的不足和今后要進一步研究和完善的方面。關(guān)鍵詞:乙醇電子鼻;嵌入式系統(tǒng);燃料電池;ARM;μCLinux操作系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-24
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包含硬件工程師的必備技能,是華為最全的一次硬件電路經(jīng)驗總結(jié)
上傳時間: 2013-06-14
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硬件電路設(shè)計規(guī)范,中興通訊資料,非常有價值,適合硬件開發(fā)者
標簽: 中興 硬件電路 設(shè)計規(guī)范
上傳時間: 2013-04-24
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溫度的測量在工業(yè)領(lǐng)域最為常見,隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,對現(xiàn)場溫度的測量也由過去的模擬刻度溫度計、指針溫度計向數(shù)字顯示的智能溫度計發(fā)展,而且,對測量的精度要求也越來越高。目前,盡管市場上也有高精度的溫度測量儀,但一般價格都很昂貴。傳統(tǒng)的8位單片機已經(jīng)越來越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的應(yīng)用需求。友好的交互界面、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能、智能化的軟件、高效的數(shù)據(jù)處理幾乎成了智能化系統(tǒng)的共同需求。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,這種應(yīng)用系統(tǒng)正逐步取代傳統(tǒng)的以PC為中心的應(yīng)用,成為未來智能化儀表中的主力軍。本文立足于設(shè)計一種通用性強的測溫系統(tǒng),可以在軟硬件兩方面適應(yīng)多種測溫元件,為系統(tǒng)日后升級帶來方便。 本論文以對通用Linux操作系統(tǒng)在32位ARM微處理器上進行移植并對其實時性進行了改造。研制了鉑熱電阻高精度溫度監(jiān)測系統(tǒng),闡述了其具體技術(shù)指標及相關(guān)實現(xiàn)方法。系統(tǒng)以S3C2410為硬件核心,開發(fā)了主板及數(shù)據(jù)采集調(diào)理電路。構(gòu)建了以微處理器S3C2410、閃存FLASH、存儲器SRAM、A/D、鍵盤、顯示器為一體的溫度監(jiān)測的硬件平臺。在此硬件平臺上嵌入RT—Linux嵌入式實時操作系統(tǒng),構(gòu)建系統(tǒng)的多任務(wù)管理,最終完成了本課題的設(shè)計開發(fā)。
標簽: Linux ARM 高精度 測溫系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-07
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刀具狀態(tài)的精確監(jiān)測是保證金屬切削加工過程順利進行的關(guān)鍵,因此研制準確、可靠且成本低廉的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)一直是研究人員所追求的目標。在眾多刀具狀態(tài)監(jiān)測方法中,聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù),以其信號直接來源于切削區(qū),具有靈敏度高、響應(yīng)快,能有效避開低頻干擾等優(yōu)點,非常適用于刀具狀態(tài)監(jiān)測。 圍繞如何獲取高信噪比的刀具狀態(tài)信號特征,擬結(jié)合嵌入式技術(shù),構(gòu)建準確、穩(wěn)定、低成本的實時刀具狀態(tài)監(jiān)測與辨識系統(tǒng)。給出了基于ARM& WinCE平臺的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理平臺軟硬件初步解決方案。作為課題的前期研究本文主要進行了以下工作: (1)分析了聲發(fā)射信號與刀具磨損狀態(tài)的相關(guān)性,驗證了利用聲發(fā)射信號進行刀具狀態(tài)監(jiān)測的可行性; (2)確定刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的整體方案,包括系統(tǒng)整體架構(gòu)、軟硬件設(shè)計方案。ARM& WinCE構(gòu)成本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與顯示平臺,EVC為圖形界面應(yīng)用程序開發(fā)工具; (3)構(gòu)建了數(shù)據(jù)處理與顯示平臺。選用MagicARM2410實驗開發(fā)平臺,簡化了硬件設(shè)計;根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,進行ARM平臺的接口設(shè)計、操作系統(tǒng)和必要的驅(qū)動程序的剪裁及移植; (4)完成了數(shù)據(jù)處理與顯示應(yīng)用軟件設(shè)計。系統(tǒng)軟件包括界面模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、圖形及結(jié)果顯示模塊、參數(shù)設(shè)置模塊等,其中數(shù)據(jù)處理模塊主要包括小波消噪、小波包分解特征提取等算法; (5)實現(xiàn)了ARM& WinCE平臺與PC機的實時可靠通訊。
標簽: WinCE ARM 刀具 狀態(tài)監(jiān)測
上傳時間: 2013-04-24
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