正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù),它具有頻譜利用率高、抗多徑能力強(qiáng)等特點(diǎn),在寬帶無線多媒體通信領(lǐng)域中受到了廣泛的關(guān)注。 OFDM系統(tǒng)可分為連續(xù)工作模式和突發(fā)工作模式。在IEEE802.11a、HiperLANType2等無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中采用了OFDM的突發(fā)工作模式,該模式下的接收機(jī)首先對符合某種特定格式的幀做出檢測。本文介紹了一種基于最小錯誤概率準(zhǔn)則的幀檢測算法,提出了該算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。 同步技術(shù)是OFDM最關(guān)鍵的技術(shù)之一,它包括載波頻率同步和符號同步。載波頻率同步是為了糾正接收端相對于發(fā)送端的載波頻率偏移,以保證子載波間的正交性;符號同步確定OFDM符號有用數(shù)據(jù)信息的開始時刻,也就是確定FFT窗的開始時刻。本文首先介紹了一種基于自相關(guān)的載波頻率同步算法,給出了它的FPGA實(shí)現(xiàn)方案,重點(diǎn)講述了其中用到的Cordic算法及其實(shí)現(xiàn);然后介紹了分別基于互相關(guān)和自相關(guān)的兩種符號同步算法,給出了各自的FPGA實(shí)現(xiàn)方案,從實(shí)現(xiàn)的角度比較了兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn),并且在FPGA設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了面積復(fù)用和流水線操作的設(shè)計(jì)思想。 文章最后介紹了系統(tǒng)調(diào)試的情況,總結(jié)出一種ChipScopePro與Matlab相結(jié)合的調(diào)試方法,該方法在FPGA調(diào)試方面具有一定的通用性。
上傳時間: 2013-07-16
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有線通信方式由于具有保密性高、抗干擾能力強(qiáng)在軍事通信中倍受青睞,因此,對軍用有線通信設(shè)備的研究和設(shè)計(jì)具有十分重要的戰(zhàn)略意義.TBJ-204型野戰(zhàn)20線程控交換機(jī)是一種小型背負(fù)式模擬空分程控用戶交換機(jī),用于裝備全軍各兵種的作戰(zhàn)、演習(xí)和緊急搶險(xiǎn)等行動.該項(xiàng)目以該交換機(jī)為研究對象,在詳細(xì)分析原設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上,指出該機(jī)型在使用過程中存在技術(shù)相對陳舊、分立元件過多、可靠性和保密性不夠、體積大、重量大、維修困難等問題,同時結(jié)合系統(tǒng)的低功耗需求和優(yōu)化人機(jī)接口設(shè)計(jì),本文提出基于"單片機(jī)+CPLD/FPGA體系結(jié)構(gòu)"的集成化設(shè)計(jì)方案:①在CPLD中實(shí)現(xiàn)信號音分頻和計(jì)時頻率生成電路、20路用戶LED狀態(tài)控制電路;②CPLD與單片機(jī)以總線接口方式實(shí)現(xiàn)譯碼、數(shù)據(jù)和控制信號鎖存功能的VHDL設(shè)計(jì);③基于低功耗設(shè)計(jì)的器件選型方案和單片機(jī)待機(jī)模式設(shè)計(jì);④人機(jī)接口的LCD菜單操作方式.該文詳細(xì)介紹了改型設(shè)備的研制過程,包括CPLD片內(nèi)功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、主控制板和用戶板各功能模塊工作原理和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、各硬件模塊功能測試等,最后給出了局內(nèi)呼叫處理功能和話務(wù)員服務(wù)功能的軟件實(shí)現(xiàn)流程.文章結(jié)尾介紹了改型設(shè)備的系統(tǒng)性能,它將實(shí)現(xiàn)更高的可靠性、保密性和抗干擾能力,同時具備低功耗和小型化的優(yōu)點(diǎn).最后,該文總結(jié)了項(xiàng)目設(shè)計(jì)中使用的關(guān)鍵技術(shù),指出了設(shè)計(jì)的創(chuàng)新意義和將來的工作.
標(biāo)簽: CPLDFPGA 單片機(jī) 程控交換機(jī)
上傳時間: 2013-04-24
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本文研制的數(shù)據(jù)采集器,用于采集導(dǎo)彈過載模擬試車臺的各種參數(shù),來評價(jià)導(dǎo)彈在飛行過程中的性能,由于試車臺是高速旋轉(zhuǎn)體,其工作環(huán)境惡劣,受電磁干擾大,而且設(shè)備要求高,如果遇到設(shè)備故障或設(shè)備事故,其損失相當(dāng)巨大,保證設(shè)備的安全性和可靠性較為困難。 本文在分析數(shù)字通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,選用了基于現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)通信實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計(jì),其優(yōu)點(diǎn)是FPGA技術(shù)在數(shù)據(jù)采集器中可以進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),增加了系統(tǒng)的抗干擾性、靈活性和適應(yīng)性,并且可以將整個PCM通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可編程序系統(tǒng),用戶只要稍加變更程序,則系統(tǒng)的被測路數(shù)、幀結(jié)構(gòu)、碼速率、標(biāo)度等均可改變以適應(yīng)任何場合。并且采用合理的糾錯和加密編碼能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸工程中的完整性和安全性。 通過對PCM通信的特點(diǎn)研究,研制了一套集采集與傳輸?shù)南到y(tǒng)。文章給出了各個模塊的具體建模與設(shè)計(jì),系統(tǒng)采用的是FPGA技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和信號處理,采用VHDL實(shí)現(xiàn)了數(shù)字復(fù)接器和分接器、編解碼器、調(diào)制與解調(diào)模塊的建模與設(shè)計(jì)。采用基于NiosII實(shí)現(xiàn)串口通訊,構(gòu)建了實(shí)時性和準(zhǔn)確性通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集。 測試數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,采用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)PCM信號的編碼、傳輸、解碼,能夠有較強(qiáng)的抗干擾性、抗噪聲性能好、差錯可控、易加密、易與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合,并且誤碼率較低,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。
標(biāo)簽: FPGA PCM 通信實(shí)現(xiàn) 多路
上傳時間: 2013-04-24
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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,作為配電開關(guān),用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的礦井中,控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率,而目前國內(nèi)饋電開關(guān)普遍存在集成度低、可靠性差、智能監(jiān)控水平低等缺點(diǎn)。 本課題將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中,通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究,實(shí)現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì);通過對嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析,完成了監(jiān)控主機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫,從而實(shí)現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機(jī)與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信,解決了地面監(jiān)控主機(jī)對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題,最終設(shè)計(jì)出一套集實(shí)時保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于一身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在嵌入式系統(tǒng)端的通信軟件和監(jiān)控主機(jī)端的通信軟件的驅(qū)動下,實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與監(jiān)控主機(jī)的快速遠(yuǎn)程通信,通信速度快、可靠性高、可視化效果好,完全滿足了監(jiān)控系統(tǒng)的快速通信要求。 本課題的研究成果為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一個開放式、全分布、可互操作性的通信控制平臺,為提高煤礦井下設(shè)備的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控水平和安全操控系數(shù)提供了新的解決方法,為地面監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模、更深層次地對井下電氣設(shè)備的集中控制、分散管理奠定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 中的應(yīng)用 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-25
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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的礦井中,控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。 論文將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中,通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究,實(shí)現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì);通過對嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析,完成了監(jiān)控主機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫,從而實(shí)現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機(jī)與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信,解決了地面監(jiān)控主機(jī)對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題,設(shè)計(jì)完成了一套集實(shí)時保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于-身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 饋電開關(guān)
上傳時間: 2013-05-21
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C語言實(shí)現(xiàn)RS232上、下位機(jī)串行通信 C語言實(shí)現(xiàn)RS232上、下位機(jī)串行通信
上傳時間: 2013-06-03
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點(diǎn)。ARM9TDMI是一種高效、低功耗的RISK處理器,以該內(nèi)核為核心的S3C2410X是一款基于以太網(wǎng)應(yīng)用的高性價(jià)比16/32位微控制器,非常適合嵌入式產(chǎn)品。文本提出并研究了基于ARM-Linux的嵌入式產(chǎn)品平臺,完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的裁減和移植。并且系統(tǒng)充分利用ARM處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn),擴(kuò)展平臺通用接口,為今后開發(fā)基于該平臺的應(yīng)用系統(tǒng)提供了捷徑。 Linux由于其代碼開放性以及強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能等特點(diǎn),在許多的嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用,與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比,具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng),并在這個系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)Linux的一些基本操作。論文中介紹的硬件和軟件平臺也可以為實(shí)際應(yīng)用提供很好的開發(fā)起點(diǎn)。 USB作為一種總線技術(shù),已經(jīng)得到快速的普及和應(yīng)用,本文實(shí)現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)下USB驅(qū)動程序的編程設(shè)計(jì);此外,本文將嵌入式技術(shù)與無線通信技術(shù)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。 歸納起來本課題具體工作如下: 1)調(diào)研了國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。并且詳細(xì)論述了基于ARM-9處理器的硬件結(jié)構(gòu)、嵌入式操作系統(tǒng)以及開發(fā)流程。 2)詳細(xì)研究了Linux在ARM-9硬件平臺上的移植。包括移植環(huán)境的建立、BootLoader的制作、Linux的裁減和移植、根文件的制作等。 3)詳細(xì)分析并開發(fā)了Linux下USB驅(qū)動,包括主機(jī)控制器驅(qū)動以及設(shè)備驅(qū)動等內(nèi)容。 4)基于ARM-9嵌入式微處理器,利用其性價(jià)比高,功能豐富,接口完善,可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)將移動通信技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)融合在一起。實(shí)現(xiàn)基于ARM-9處理器的無線通信平臺的開發(fā)。
標(biāo)簽: ARM USB 無線通信 平臺開發(fā)
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,在家庭中實(shí)現(xiàn)生活的現(xiàn)代化、安全化,提高居住環(huán)境等要求,使家庭設(shè)備智能化成為未來生活發(fā)展的趨勢。 本文提出以嵌入式計(jì)算機(jī)為主控設(shè)備,將家庭網(wǎng)絡(luò)中主要的電器設(shè)備和服務(wù)系統(tǒng)通過藍(lán)牙技術(shù)構(gòu)建一個家庭局域網(wǎng)絡(luò),同時把GPRS遠(yuǎn)程通信技術(shù)加入到智能家居系統(tǒng)中,不僅解決了在家庭內(nèi)部復(fù)雜的布線問題,而且使用戶能夠在遠(yuǎn)程控制家庭中的各種服務(wù)設(shè)備。 本文介紹了課題研究的背景和意義,分析了智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,討論了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。論文闡述了家庭無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。 系統(tǒng)選擇S3C2410處理器為家庭無線控制器的主控制芯片,GPRS SIM300為遠(yuǎn)程控制芯片,藍(lán)牙無線收發(fā)模塊101 007為控制各個家用電器的通信模塊。并設(shè)計(jì)了各模塊間的接口電路。系統(tǒng)完成了Windows CE在嵌入式S3C2410處理器上BSP的定制與開發(fā),著重分析了系統(tǒng)啟動的過程,并成功實(shí)現(xiàn)了Windows CE在S3C2410上的移植。通過對家庭內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議藍(lán)牙協(xié)議和外部移動網(wǎng)絡(luò)GPRS的分析,在Windows CE上實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙主機(jī)控制器HCI協(xié)議和GPRS通信程序,完成了采用GPRS無線通信模塊與藍(lán)牙通信模塊相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控。
標(biāo)簽: ARM 家 無線通信網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-06-24
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隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展,使得對電力系統(tǒng)自動化和信息化水平的要求也越來越高。變電站系統(tǒng)作為電網(wǎng)的重要基本環(huán)節(jié),其自動化水平的高低直接影響著電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平,于是變電站綜合自動化系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展和推廣應(yīng)用,成為衡量電力企業(yè)自動化水平的重要依據(jù)。而安全可靠的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)又是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)的根本保證。 變電站是輸配電系統(tǒng)中的樞紐環(huán)節(jié),它是電力系統(tǒng)的重要部分。而作為變電站綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)地測控單元是其非常重要的組成部分,它的性能的優(yōu)劣直接影響著變電站綜合自動化系統(tǒng)整體的高效、安全的運(yùn)行。 隨著電壓等級和電網(wǎng)復(fù)雜程度的提高,供電半徑和輸配電容量的加大,采用傳統(tǒng)的變電站一次和二次設(shè)備已越來越難以同時滿足:“降低變電站造價(jià),提高變電站的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平”這兩方面的要求。為此,很有必要研制和開發(fā)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種電壓等級的變電站綜合自動化系統(tǒng),以取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備。 本論文以變電站綜合自動化系統(tǒng)現(xiàn)階段的技術(shù)為參考,提出并研究了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的變電站綜合自動化現(xiàn)地測控單元。文中從當(dāng)前各種模式的變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā),結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢,詳細(xì)介紹了該現(xiàn)地測控單元的原理與構(gòu)成及其特點(diǎn);著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件硬件設(shè)計(jì)原理,給出了硬件原理圖;對于該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù):操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ的移植、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)等問題本文作了系統(tǒng)、細(xì)致的論述,并給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動化現(xiàn)地測控單元提供了更快的通信速度以及更強(qiáng)的處理能力,它的應(yīng)用必定會提高變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信能力,而且使變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性更高,經(jīng)濟(jì)性方面也具有更強(qiáng)的優(yōu)勢。
上傳時間: 2013-06-21
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H.264/AVC是國際電信聯(lián)盟與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會聯(lián)合推出的活動圖像編碼標(biāo)準(zhǔn),簡稱H.264。作為最新的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比,性能有了很大的提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本論文的研究課題是基于H.264/AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自適應(yīng)可變長編碼)編碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)。對于變換后的熵編碼,H.264/AVC支持兩種編碼模式:基于上下文的可變長編碼(CAVLC)和基于上下文的自適應(yīng)算術(shù)編碼(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,盡管CAVLC算法也是采用了VLC編碼,但是同以往標(biāo)準(zhǔn)不同,它所有的編碼都是基于上下文進(jìn)行。這種方法比傳統(tǒng)的查單一表的方法提高了編碼效率,但也增加了設(shè)計(jì)上的困難。 作者在全面學(xué)習(xí)H.264/AVC協(xié)議和深入研究CAVLC編碼算法的基礎(chǔ)上,確定了并行編碼的CAVLC編碼器結(jié)構(gòu)框圖,并總結(jié)出了影響CAVLC編碼器實(shí)現(xiàn)的瓶頸。針對這些瓶頸,對CAVLC編碼器中的各個功能模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),這些優(yōu)化設(shè)計(jì)包括多參考塊的表格預(yù)測法、快速查找表法、算術(shù)消除法等。最后,用Verilog硬件描述語言對所設(shè)計(jì)的CAVLC編碼器進(jìn)行了描述,用EDA軟件對其主要功能模塊進(jìn)行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗(yàn)證了它們的功能。結(jié)果表明,該CAVLC編碼器各編碼單元的編碼速度得到了顯著提高且均能滿足實(shí)時通信要求,為整個CAVLC編碼器的實(shí)時通信提供了良好的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-06-04
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