本文對基于DSP和FPGA運動控制器的設計進行了研究。主要內容如下: (1)深入研究國內外運動控制技術的發展現狀和前景。 (2)規劃運動控制器的硬件和軟件整體研發方案。 (3)對運動控制器的各個功能模塊進行硬件設計。 (4)對運動控制算法和數字濾波算法進行設計,編寫控制軟件。 (5)對運動控制系統的性能進行分析和訪真,調節控制器參數,使運動控制系統具有較好的靜態特性和動態特性。 (6)構建實驗系統,編寫人機界面軟件,驗證運動控制器的性能。
上傳時間: 2013-06-13
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在直流電氣傳動系統中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統的重要組成部分.該設計采用現場可編程門陣列控制實現了晶閘管觸發器的數字化,與傳統的晶閘管觸發控制器相比有脈沖對稱度好等許多優點,具有廣闊的應用前景.該論文首先系統分析了晶閘管觸發器的各種性能指標,并對常見的觸發器進行了分類.通過分析不同類型觸發器的優缺點,最終確定采用三相同步的絕對觸發方式,這種方式在控制器內部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實現高性能控制,簡化了系統設計.其次,對開發硬件和軟件以及編程語言進行了介紹.另外,詳細闡述了采用現場可編程門陣列EPFl0K10器件實現具有相序自適應、缺相保護等功能的晶閘管觸發器的軟硬件設計.最后,使用自主開發的觸發器構成一套三相全控橋整流設備,并給出了實驗結果和波形分析.試驗結果表明,該論文設計的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發控制器能夠滿足一般工業控制要求,達到了預期的目的.
上傳時間: 2013-04-24
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MATLAB仿真通信PSK誤碼分析,主要用來測試SNR從0到10時的系統性能-MATLAB simulation PSK communication error analysis
上傳時間: 2013-04-24
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傳統PLC使用時會出現一些問題,如程序死循環、程序跑飛、需要龐大的編譯系統作支持和不能實現精確位置控制等等;而發展到OPENPLC后,這些問題依然存在。為了更好地解決這些問題,本文提出一種全新的可編程控制器現場集成技術,用FPGA來實現PLC的功能,拋棄傳統PLC“程序”的概念,以“硬件線路”來實現控制功能,不論在經濟上還是在性能上都具有更大的優勢。 本課題在對國內外可編程控制器,重點是HardPLC的開發和應用的進展進行概述和分析的基礎上,系統開展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻為: 1.對比分析了CPLD和FPGA的性能特點,闡明了Xilinx公司FPGA芯片結構的兩個創新概念,指出了其優越性能的結構基礎; 2.系統分析了用HardPLC實現控制系統時的一些通用模塊,對每個模塊的工作原理進行了深入的探討,用VHDL語言建立了每個模塊的模型,在此基礎上進行了仿真、綜合,為進一步研究可編程控制器的現場集成奠定了基礎; 3.在仿真綜合的基礎上,用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統的控制要求,充分展示了其實際應用的可行性; 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎上,確定了應用于實際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對于開發具有我國自主知識產權的HardPLC組成IP庫具有一定的理論意義;對特定系統的控制實現,充分展示了基于FPGA的可編程控制器現場集成技術可以廣泛應用于工控領域,加大推廣力度和建立更多的IP庫,在許多應用場合可以取代傳統的PLC控制系統,為工控領域提供高可靠、低價格、簡單易操作的解決方案,這將帶來巨大的社會經濟效益;所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應用于對FPGA芯片配置數據的加載,在實踐生產中具有重要的實用價值。
上傳時間: 2013-05-30
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本文將EDA技術與傳統的控制理論相結合,研制了一種全新的基于FPGA技術之上的PID和模糊控制器,并加以優化后應用于FESTO液位控制系統上.該控制器基于PLD組成的系統,很自然地避開CPU的程序跑飛、死循環、復位不可靠等缺點,最大程度的提高設計效率和系統的可靠性;同時相對于傳統的硬件控制器而言,它的高集成度所需較少外圍電路,降低設計成本,為控制器地實現提供了一種新方案.此外,本文的模糊控制器對傳統規則表進行改進,在被控量接近穩態值時規則表部分自適應于具體的期望值,消除了穩態值附近的震蕩,大大提高了系統的穩定性.
上傳時間: 2013-06-21
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擴展頻譜通信系統與常規的通信系統相比,具有很強的抗人為干擾、窄帶干擾、多徑干擾的能力。 本文介紹了擴展頻譜通信的基本原理,對其數字實現方法進行了深入分析和研究。詳細闡述了擴頻理論基礎一香農定理;建立了擴頻通信系統的數學模型,并對其進行了分析;在對偽隨機序列研究的基礎上,提出了應用于本系統的m序列,并對其應用特性進行了研究;提出了中頻調制方案DQPSK,對其進行了分析;深入研究了接收的同步問題—捕獲和跟蹤,并且在對數字匹配濾波器原理及其實現方法進行深入研究的基礎上,提出基于數字匹配濾波器的捕獲和跟蹤方案;采用相關檢測的解擴原理,完成了擴頻數據的解擴。
上傳時間: 2013-07-12
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如今電力電子電路的控制旨在實現高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數字化的方向發展。現場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經濟、高速度、低功耗等優勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發和維護(升級)等顯著優點。與單片機和DSP相比,FPGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發展和應用。 本文提出了一種采用現場可編程門陣列(FPGA)器件實現數字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產生多路PWM脈沖,具有開關頻率可調、各路脈沖間的相位可調、接口簡單、響應速度快、易修改、可現場編程等特點,可應用于PWM的全數字化控制。文中對方案的實現進行了比較詳細的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實現、PWM波形的產生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數字化通用PWM控制器對這種軟開關Boost變換器進行控制,給出了比較完滿的實驗結果。實驗結果驗證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
上傳時間: 2013-07-10
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隨著星載電子系統復雜度、小型化需求的提高,SoC已經成為應對未來星載電子系統設計需求的解決途徑。為了簡化設計流程并且提高部件的可重用性,在目前的SoC設計中引入了稱之為平臺的體系結構模板,用它來描述采用已有的標準核來開發SoC的方法。在星載電子系統中常用部件的分類設計,最終建立一個包括多種功能部件,互連部件和處理部件的設計平臺,從而有效的提高星載電子系統的設計能力。在當前NASA和ESA的空間應用中,PCI總線廣泛作為背板總線和局部總線,有鑒于此,本研究選擇PCI總線作為星載電子系統設計平臺要提供的一個互連部件對其進行設計。 針對這一需求,本論文采用自項向下的設計方法對PCI總線從設備控制器的設計與實現進行了研究,對PCI總線協議做了深刻的分析,完成了PCI總線目標設備控制器的設計,采用Verilog HDL對其進行了RTL級的描述。 在該課題的研究中,采用了目前集成電路設計中常見的自頂向下設計方法,使用硬件描述語言Verilog HDL對其進行描述,重點分析了PCI總線設備控制器的設計。以PCI總線協議的分析和理解為基礎,對PCI總線設備控制器進行了功能分析和結構劃分。根據PCI總線設備控制器的功能和結構劃分,對PCI總線目標設備控制器的設計思路和各個子模塊電路的設計和實現進行了詳細的分析闡述,并且通過編寫測試激勵程序完成了功能仿真。應用FPGA作為物理驗證和實現載體,進行了面向FPGA的電路綜合,進行了布局布線后的時序仿真,證明所實現的PCI目標設備控制器符合基本功能要求,在以上基礎上完成了PCI目標設備控制器的FPGA實現。通過這整個論文的工作,按照設計、仿真、綜合驗證及布局布線的步驟,完成了PCI總線目標設備控制器IP軟核的設計。
上傳時間: 2013-06-07
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本文提出了一種高速Viterbi譯碼器的FPGA實現方案。這種Viterbi譯碼器的設計方案既可以制成高性能的單片差錯控制器,也可以集成到大規模ASIC通信芯片中,作為全數字接收的一部分。 本文所設計的Viterbi譯碼器采用了基四算法,與基二算法相比,其譯碼速率在理論上約提升一倍。加一比一選單元是Viterbi譯碼器最主要的瓶頸所在,本文在加一比一選模塊中采用了全并行結構的設計方法,這種方法雖然增加了硬件的使用面積,卻有效的提高了譯碼器的速率。在幸存路徑管理部分采用了兩路并行回溯的設計方法,與寄存器交換法相比,回溯算法更適用于FPGA開發設計。為了提高譯碼性能,減小譯碼差錯,本文采用較大譯碼深度的回溯算法以保證幸存路徑進行合并。實現了基于FPGA的誤碼測試儀,在FPGA內部完成誤碼驗證和誤碼計數的工作。 與基于軟件實現譯碼過程的DSP芯片不同,FPGA芯片完全采用硬件平臺對Viterbi譯碼器加以實現,這使譯碼速率得到很大的提升。針對于具體的FPGA硬件實現,本文采用了硬件描述語言VHDL來完成設計。通過對譯碼器的綜合仿真和FPGA實現驗證了該方案的可行性。譯碼器的最高譯碼輸出速率可以達到60Mbps。
上傳時間: 2013-04-24
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詳細講述了各種基于LINUX的通信實驗,包括GPRS,紅外線 ,藍牙 ,無線網絡等
上傳時間: 2013-07-07
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