由于旋轉(zhuǎn)變壓器的高精度高可靠性等特點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于如航空、航天、船舶、兵器、雷達(dá)、通訊等領(lǐng)域。旋轉(zhuǎn)變壓器輸出模擬量交流信號(hào),經(jīng)過數(shù)字處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字角度信號(hào)才能進(jìn)入計(jì)算機(jī)或其他控制系統(tǒng),而這種數(shù)字處理比較復(fù)雜,采用專用的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片想達(dá)到理想的精度通常需要較高的成本,限制了它在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。傳統(tǒng)的角測(cè)量系統(tǒng)面臨的問題有:體積、重量、功耗偏大,調(diào)試、誤差補(bǔ)償試驗(yàn)復(fù)雜,費(fèi)用較高。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是近年來迅速發(fā)展起來的新型可編程器件。隨著它的不斷應(yīng)用和發(fā)展,也使電子設(shè)計(jì)的規(guī)模和集成度不斷提高。同時(shí)也帶來了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思想的不斷推陳出新。 本文的目的是研究利用FPGA實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變壓器的硬件解碼算法,設(shè)計(jì)基于FPGA的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼系統(tǒng)。 在本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,通過FPGA芯片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)變壓器的激勵(lì)信號(hào),再控制A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換,并對(duì)轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,使用基于CORDIC算法流水線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的反正切函數(shù)模塊解算出偏轉(zhuǎn)角θ,最后通過串行口將解算的偏差角數(shù)據(jù)輸出。本文還分析了該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因和提高系統(tǒng)精度的方法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼器的硬件組成和軟件實(shí)現(xiàn)基本能夠較精確的完成上述的信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)運(yùn)算。
標(biāo)簽: FPGA 旋轉(zhuǎn)變壓器 解碼 算法
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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本文從工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用出發(fā),根據(jù)某機(jī)載設(shè)備直接序列擴(kuò)頻(DS-SS)接收機(jī)聲表面波可編程抽頭延遲線(SAW.P.TDL)中頻相關(guān)解擴(kuò)電路的指標(biāo)要求,提出了基于FPGA器件的中頻數(shù)字相關(guān)解擴(kuò)器的替代設(shè)計(jì)方案,通過理論分析、軟件仿真、數(shù)學(xué)計(jì)算、電路設(shè)計(jì)等方法和手段,研制出了滿足使用環(huán)境要求的工程化的中頻數(shù)字相關(guān)器,經(jīng)過主要性能參數(shù)的測(cè)試和環(huán)境溫度驗(yàn)證試驗(yàn),并在整機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)和試用,結(jié)果表明電路性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。對(duì)工程應(yīng)用中的部分問題進(jìn)行了初步研究和分析,其中較詳細(xì)地分析了SAW卷積器、SAW.P.TDL以及中頻數(shù)字相關(guān)器在BPSK直擴(kuò)信號(hào)相關(guān)解擴(kuò)時(shí)的頻率響應(yīng)特性。 論文的主要工作在于: (1)根據(jù)某機(jī)載設(shè)備擴(kuò)頻接收機(jī)基于SAW.P.TDL的中頻解擴(kuò)電路要求,進(jìn)行理論分析、電路設(shè)計(jì)、軟件編程,研制基于FPGA器件的中頻數(shù)字相關(guān)器,要求可在擴(kuò)頻接收機(jī)中原位替代原SAW相關(guān)解擴(kuò)電路; (2)對(duì)中頻數(shù)字相關(guān)器的主要性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)行了必要的高低溫等環(huán)境試驗(yàn),確定電路是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)和是否滿足高低溫等環(huán)境條件要求; (3)將基于FPGA的中頻數(shù)字相關(guān)器裝入擴(kuò)頻接收機(jī),與原SAW.P.TDL中頻解擴(kuò)電路置換,確定與接收機(jī)的電磁兼容性、與中放電路的匹配和適應(yīng)性,測(cè)試整個(gè)擴(kuò)頻接收機(jī)的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、解碼概率等指標(biāo)是否滿足接收機(jī)模塊技術(shù)規(guī)范要求; (4)將改進(jìn)后的擴(kuò)頻接收機(jī)裝入某機(jī)載設(shè)備,測(cè)試與接收機(jī)相關(guān)的性能參數(shù),整機(jī)進(jìn)行高低溫等主要環(huán)境試驗(yàn),確定電路變化后的整機(jī)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足其技術(shù)規(guī)范要求; (5)通過對(duì)基于FPGA的中頻數(shù)字相關(guān)器與SAW.P.TDL的主要性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試和分析,特別是電路對(duì)頻率偏移響應(yīng)特性的對(duì)比分析,從而得出初步的結(jié)論。
標(biāo)簽: 中頻 數(shù)字 工程實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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隨著語音技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,語音信號(hào)數(shù)字處理的實(shí)時(shí)性要求越來越突出。這就要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對(duì)系統(tǒng)的硬件環(huán)境要求更高。隨著語音處理算法的日益復(fù)雜,用普通處理器對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,已經(jīng)不能滿足需要。專用語音信號(hào)處理芯片能解決實(shí)時(shí)性的要求,同時(shí)對(duì)器件的資源要求也是最低的。 論文利用Altera公司的新一代可編程邏輯器件在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),對(duì)語音信號(hào)的常用參數(shù)—LPC(線性預(yù)測(cè)編碼,Linear Predictive Coding)參數(shù)提取的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列,F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。論文首先對(duì)語音的離散數(shù)學(xué)模型和短時(shí)平穩(wěn)特性進(jìn)行了分析,深入討論了語音線性預(yù)測(cè)技術(shù)。第二,對(duì)解線性預(yù)測(cè)方程組的自相關(guān)法和協(xié)方差斜格法進(jìn)行了比較,提出了一種基于協(xié)方差斜格法的LPC參數(shù)提取系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。第三,對(duì)Altera公司的Cyclon系列可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析了在QuartusⅡ開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)的流程。第四,對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),所有算法通過Verilog硬件描述語言實(shí)現(xiàn),并對(duì)其工作過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后,在Altera FPGA目標(biāo)芯片EP1C6Q240C8上,對(duì)LPC參數(shù)提取系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 系統(tǒng)具有靈活的輸入輸出接口,能方便地同其它語音處理模塊相連,構(gòu)成一個(gè)完整的語音處理專用芯片,可以應(yīng)用于語音編解碼、語音識(shí)別等系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 語音信號(hào) 特征 參數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:TI初學(xué)者
開關(guān)電源PCB制版布線基本要求詳解+如何創(chuàng)建優(yōu)秀的開關(guān)電源PCB版圖設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: PCB 開關(guān)電源 布線
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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50個(gè)常用電路詳解,50個(gè)常用電路詳解50個(gè)常用電路詳解
標(biāo)簽: 常用電路
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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單片機(jī)AT98C2051與語音芯片ISD2560組成的電腦語音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法, 給出了電腦語音系統(tǒng)的實(shí)際電路、錄放音程序框圖以及源程序。利用該方法設(shè)計(jì)的電腦語音系統(tǒng)具有硬件電路簡單, 調(diào)試方便, 實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn), 并可作為電腦語音服務(wù)系統(tǒng)的語音板
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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最為全面的電流檢測(cè)電路詳解 電流檢測(cè)電路電流互感器CT二次測(cè)得的AC電壓,經(jīng)D20~D23組成的橋式整流電路整流、C31 平滑,所獲得的直流電壓送至CPU,該電壓越高,表示電源輸入的電流越大
標(biāo)簽: 電流檢測(cè)電路
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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本文針對(duì)應(yīng)用于軍用直升機(jī)上的Doppler/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)高精度、高性能的要求,設(shè)計(jì)出一種基于DSP(TMS320C6713)和FPGA(Spartan-3E XC3S500E) 協(xié)同合作的機(jī)載導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在分析Doppler/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型的特點(diǎn)和系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的需求后,提出了基于DSP和FPGA的機(jī)載導(dǎo)航計(jì)算機(jī)整體設(shè)計(jì)方案,該方案采用DSP負(fù)責(zé)導(dǎo)航解算,利用FPGA強(qiáng)大的內(nèi)部資源擴(kuò)展系統(tǒng)的通信接口,完成外圍通信模塊控制信號(hào)的整合。在導(dǎo)航計(jì)算機(jī)整體設(shè)計(jì)方案,包括硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)方案確立的基礎(chǔ)上,首先對(duì) DSP和FPGA芯片進(jìn)行選型,其次對(duì)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā),包括基于FPGA的數(shù)據(jù)通信模塊、基于DSP的處理器模塊以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,開發(fā)過程中做了大量的仿真和驗(yàn)證,最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合測(cè)試和聯(lián)調(diào),并進(jìn)行了地面跑車實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集IMU角速率和加速度、Doppler雷達(dá)的速度等信息,能夠?qū)MU、Doppler、GPS、航姿系統(tǒng)、高度表等信息進(jìn)行導(dǎo)航解算,生成當(dāng)前位置、姿態(tài)等導(dǎo)航數(shù)據(jù),并能夠完成與機(jī)載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信與控制。多次的聯(lián)調(diào)和跑車實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,機(jī)載導(dǎo)航計(jì)算機(jī)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)的目的,可以有效提高導(dǎo)航系統(tǒng)的運(yùn)算精度,實(shí)現(xiàn)了高性能、小體積、低成本的要求,系統(tǒng)具有較高的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:Doppler/SINS組合導(dǎo)航,導(dǎo)航計(jì)算機(jī),DSP,FPGA
標(biāo)簽: FPGA DSP 機(jī)載 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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開關(guān)電源環(huán)路設(shè)計(jì)與實(shí)例詳解開關(guān)電源環(huán)路設(shè)計(jì)與實(shí)例詳解
標(biāo)簽: 開關(guān)電源 環(huán)路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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VxWorks內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)與BSP開發(fā)詳解
標(biāo)簽: VxWorks BSP 內(nèi)核 設(shè)備驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-07-24
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