本文進行了基于FPGA的GPS直序偽碼擴頻接收機的設計和數字化硬件實現。論文首先對GPS衛星導航定位系統進行了分析,并對與數字化接收機直接相關聯的GPS信號中頻部分結合實際系統要求進行了設計和分析,由此確定了數字化偽碼捕獲跟蹤接收機研制的具體要求,之后完成了接收機中頻數字化方案設計。同時對偽碼捕獲跟蹤后端的載波捕獲跟蹤的實現方案進行了描述和分析。最后利用EDA工具在FPGA芯片上實現了GPS數字化接收機的偽碼捕獲跟蹤。 受工作環境的制約,GPS衛星接收機系統首先表現為功率受限系統,接收機必須滿足在低信噪比條件下工作。同時接收機與衛星間高動態產生的多普勒頻率,給接收機實現快速捕獲帶來了難度。通過仿真分析,綜合了實現難度和性能兩方面因素,針對小信噪比工作條件提出了改進型的序貫偽碼捕獲實施方案。同時按照捕獲概率和時間的要求,對接收機偏壓、上、下門限、NCO增益等進行了設計和仿真分析,確定了捕獲的數字化實現方案,偽碼跟蹤采用超前滯后環方案。捕獲完成后可使本地偽碼與接收偽碼的相對誤差保持在±1/4碼元范圍內,而跟蹤環路的跟蹤范圍為±4/3碼元,保證了捕獲到跟蹤的可靠銜接,同時采用可變環路帶寬措施解決了跟蹤速度和精度的矛盾。 在數字化實現設計中,給出了詳細的數字化實現方案和分析,這樣在保證工作精度的同時盡量減少硬件資源的開銷,利用EDA工具,采用Veilog設計語言在Xilinx的VirtexII系列的XC2V500fg256的FPGA上完成數字化接收機偽碼捕獲跟蹤的實現,并在其開發平臺上對數字化接收機進行了仿真驗證,在給定的工作條件下達到了設計性能和指標要求。
上傳時間: 2013-04-24
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由于其很強的糾錯性能和適合硬件實現的編譯碼算法,卷積編碼和軟判決維特比譯碼目前已經廣泛應用于衛星通信系統。然而隨著航天事業的發展,衛星有效載荷種類的增多和分辨率的不斷提高,信息量越來越大。如何在低信噪比的功率受限信道條件下提高傳輸速率成為目前亟待解決的問題。本論文結合在研項目,在編譯碼算法、編譯碼器的設計與實現、編譯碼器性能提高三個方面對卷積編碼和維特比譯碼進行了深入研究,并進一步介紹了使用VHDL語言和原理圖混合輸入的方式,實現一種(7,3/4)增信刪余方式的高速卷積編碼器和維特比譯碼器的詳細過程;然后將設計下載到XILINX的Virtex2 FPGA內部進行功能和時序確認,最終在整個數據傳輸系統中測試其性能。本文所實現的維特比譯碼器速率達160Mbps,遠遠高于目前國內此領域內的相關產品速率。 首先,論文具體介紹了卷積編碼和維特比譯碼的算法,研究卷積碼的各種參數(約束長度、生成多項式、碼率以及增信刪余等)對其譯碼性能的影響;針對項目需求,確定卷積編碼器的約束長度、生成多項式格式、碼率和相應的維特比譯碼器的回歸長度。 其次,論文介紹了編解碼器的軟、硬件設計和調試一根據已知條件,使用VHDL語言和原理圖混合輸入的方式設計卷積編碼和維特比譯碼的源代碼和原理圖,分別采用功能和電路級仿真,確定卷積編碼和維特比譯碼分別需要占用的資源,考慮卷積編碼器和維特比譯碼器的具體設計問題,包括編譯碼的基本結構,各個模塊的功能及實現策略,編譯碼器的時序、邏輯綜合等;根據軟件仿真結果,分別確定卷積編碼器和維特比譯碼器的接口、所需的FPGA器件選型和進行各自的印制板設計。利用卷積碼本身的特點,結合FPGA內部結構,采用并行卷積編碼和譯碼運算,設計出高速編譯碼器;對軟、硬件分別進行驗證和調試,并將驗證后的軟件下載到FPGA進行電路級調試。 最后,論文討論了卷積編碼和維特比譯碼的性能:利用已有的測試設備在整個數據傳輸系統中測試其性能(與沒有采用糾錯編碼的數傳系統進行比對);在信道中加入高斯白噪聲,模擬高斯信道,進行誤碼率和信噪比測試。
上傳時間: 2013-04-24
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軟件無線電(Software Radio)具有高度靈活性、開放性,很容易實現與現有和未來多種電臺的兼容,能最大限度的滿足了互聯互通的要求。而基于多相濾波器組的信道化軟件無線電接收技術以其固有的全概率接收、降采樣速率以及其大幅提高運算速率的能力越來越受到重視。本文主要研究了基于現場可編程門陣列(FPGA)的軟件無線電信道化中頻接收技術設計與實現。 首先介紹了軟件無線電的基本概念以及其發展狀況,深入討論了軟件無線電的基本理論,主要介紹了設計中所用到的帶通采樣技術、信號的抽取技術與多相濾波技術。 然后簡要介紹了信道化中頻接收機的射頻(Radio Frequency,RF)前端接收技術,設置寬中頻超外差接收機射頻前端的設計指標,給出了改進的實信號濾波器組低通型實現結構,并依此推導和建立了實信號多相濾波器組信道化中頻接收機的數學模型。 最后基于EP1S80開發平臺實現了實信號多相濾波器組信道化的中頻接收機。給出了多相濾波器、抽取運算、FFT運算、信道劃分以及復乘運算的設計方案。仿真結果表明,該接收機能夠實現對中頻信號的正確接收,驗證了系統設計的可行性。
上傳時間: 2013-06-12
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傳統的頻率調制和相位調制兩種數字調制方式都存在頻譜利用率低、抗多徑衰落能力差、功率譜衰減慢、帶外輻射嚴重等不足。正交振幅調制(QAM)是一種相位和振幅聯合控制的數字調制技術,它不僅可以得到更高的頻譜效率,而且可...
上傳時間: 2013-04-24
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在超深亞微米技術工藝下,布局成為超大規模集成電路物理設計中至關重要的一步。由于現場可編程門陣列(Field Programable Gate Array,FPGA)布線資源的預先確定性,使得FPGA的布局更為重要。本文以建立高性能、低擁擠的布局為目標,從FPGA芯片結構和布局算法兩方面進行了深入研究。論文提出了一種通用的層次式FPGA(HFPGA)結構模型及布局模型,并且給出了該模型的數學計算公式;提出將元件之間的層次距離轉化為線長的方法,實現了基于線網模型的高精度布局算法:提出利用矩形的對角線元件之間層次來代替線長,從而達到優化線長的同時提高布通率的快速布局算法。實驗結果表明,兩種算法均在北卡羅來納微電子中心(MCNC)學術芯片測試案例上取得了較理想的布局實驗效果,為下一步的布線工作建立了良好的基礎接口,并且完成了初始布線的工作。本FPGA結構模型的提出和布局算法的實現也都為工業界提供了借鑒價值。
上傳時間: 2013-04-24
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文章首先分析比較了光伏并網逆變器的各種主電路結構優缺點,提出適合小 功率光伏系統的兩級式并網結構,并對前級DC-DC電路和后級DC-AC分別進行 了電路結構的選擇。
上傳時間: 2013-06-14
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LT8900是LDT公司生產的一款低成本,高集成度的2.4GHZ的無線收發芯片,片上集成發射機,接收機,頻率綜合器,GFSK調制解調器。發射機支持功率可調,接收機采用數字擴展通信機制,在復雜環境和強干擾條件下,可以達到優良的收發性能。外圍電路簡單,只需搭配MCU以及少數外圍被動器件。LT8900傳輸GFSK信號,發射功率約為2dBm,最大可以到6dBm。接收機采用低中頻結構,接收靈敏度可以達到-87dBm。數字信道能量檢測可以隨時監控信道質量。 片上的發射接收FIFO寄存器可以和MCU進行通信,存儲數據,然后以1Mbps數據率在空中傳輸。它內置了CRC,FEC,auto-ack和重傳機制,可以大大簡化系統設計并優化性能。 數字基帶支持4線SPI和2線I2C接口,此外還有Reset,Pkt_flag, Fifo_flag三個數字接口。 為了提高電池使用壽命,芯片在各個環節都降低功耗,芯片最低工作電壓可以到1.9V,在保持寄存器值條件下,最低電流為1uA。 芯片有QFN24 4*4mm和SSOP16封裝,都符合RoHS標準。
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了用MATLAB 分析、設計、和實現IIR數字低通濾波器的方法。并依據IIR型數字濾波器設計的傳統方法,利用MATLAB工具采用兩種不同的方法快速有效的實現了對IIR數字濾波器的設計. 關鍵詞:MATLAB IIR數字低通濾波器
上傳時間: 2013-08-05
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Behzad Razavi 所著的《射頻微電子學》(RF Microelectronics)的翻譯稿,清華大學微電子學研究所參與翻譯。主要內容有:射頻電子學常見的概念和術語,以及評價射頻電路性能的主要指標;模擬和數字信號的調制、解調;常見的無線通信標準;無線前端收發器的結構和集成電路的實現;低噪聲放大器和混頻器、振蕩器、頻率綜合 器和功率放大器的電路原理和分析方法,等等。
標簽: BehzadRazavi 射頻 微電子學
上傳時間: 2013-06-23
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OCL功率放大器即為無輸出電容功率放大器。采用兩組電源供電,使用了正負電源,在電壓不太高的情況下,也能獲得比較大的輸出功率,省去了輸出端的耦合電容。使放大器低頻特性得到擴展。OCL功放電路也是定壓式輸出電路,其電路由于性能比較好,所以廣泛地應用在高保真擴音設備中
上傳時間: 2013-04-24
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