隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于聲納、雷達(dá)、通訊語音處理和圖像處理等領(lǐng)域。快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform,F(xiàn)FT)在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中起著很重要的作用,F(xiàn)FT 有效地提高了離散傅立葉變換(Discret Fourier Transform,DFT)的運算效率。 處理器一般要求具有高速度、高精度、大容量和實時處理的性能,而現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)是近年來迅速發(fā)展起來的新型可編程器件,在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)方面,有極大的優(yōu)勢。論文采用了在FPGA中實現(xiàn)FFT算法的方案。 數(shù)字信號處理板的硬件電路設(shè)計是本論文的重要部分之一。在介紹了FFT以及波束形成的基本原理和基本方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)實時處理的要求,給出了數(shù)字信號處理板的硬件設(shè)計方案并對硬件電路的實現(xiàn)進行了分析和說明。 依據(jù)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法,分別采用基二按時間抽取FFT算法、基四按時間抽取FFT算法以及FFT兆核函數(shù)三種方法利用硬件描述語言(VHSICHardware Description Language,VHDL)實現(xiàn)了1024點的FFT,接著對三種方法進行了評估,得出了FPGA完全能滿足處理器的實時處理的要求的結(jié)論。然后根據(jù)通用串行總線(Universial Serial Bus,USB)協(xié)議,利用VHDL語言編寫了USB接口芯片ISP1581的固件程序,實現(xiàn)了設(shè)備的枚舉過程。
上傳時間: 2013-08-01
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基于布里淵散射的分布式光纖傳感器是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點。本文介紹了基于布里淵散射的分布式光纖傳感器的的原理、應(yīng)用;布里淵時域反射技術(shù)(BOTDR)和布里淵時域分析技術(shù)(BOTDA)的原理。 受激布里淵散射(SBS)的過程中,入射光和散射光滿足耦合振幅方程組。我們對該方程組采用有限差分法進行數(shù)值計算,并用Matlab模擬計算過程,對布里淵散射信號進行分析。 根據(jù)布里淵散射信號的特點,我們采用基于Morlet小波變換的DSP信號算法來處理 BOTDR傳感信號。通過對該算法的核心單元——快速傅立葉變換(FFT)的硬件實現(xiàn),我們在Stratix FPGA上實現(xiàn)了基于Morlet小波變換的DSP算法的硬件電路設(shè)計。 最后,在此基礎(chǔ)上,我們對電路功能進行實際的仿真和驗證,并和Matlab得到結(jié)果進行比較和分析。
標(biāo)簽: Morlet BOTDR 小波分析 信號處理
上傳時間: 2013-07-22
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隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號處理的理論和技術(shù)廣泛的應(yīng)用于通訊、語音處理、計算機和多媒體等領(lǐng)域。快速傅立葉變換(FFT)使離散傅立葉變換的運算時間縮短了幾個數(shù)量級,在數(shù)字信號處理領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。FFT已經(jīng)成為現(xiàn)代信號處理的重要手段之一。 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)計的規(guī)模和集成度不斷提高。同時基于FPGA實現(xiàn)FFT的設(shè)計方法和思想被提出。本次設(shè)計的目的是快速傅立葉變換(FFT)的FPGA實現(xiàn)。 此文在分析了快速傅立葉算法的基礎(chǔ)上,提出了一種頻率抽取基4 FFT的FPGA設(shè)計方案,針對現(xiàn)有FFT的FPGA實現(xiàn)過程中蝶形運算需要頻繁乘以多個旋轉(zhuǎn)因子提出了改進方法,減少了旋轉(zhuǎn)因子的乘法次數(shù)和存儲空間,加快了蝶形運算的速度,設(shè)計的地址映射方法,無需運算即可得到所需數(shù)據(jù)的存放地址,并結(jié)合采用乒乓結(jié)構(gòu)和流水線方式,來提高快速傅立葉變換(FFT)FPGA實現(xiàn)的速度。描述了一片F(xiàn)PGA芯片內(nèi)完成了整個FFT處理器的電路設(shè)計,經(jīng)過模塊時序仿真和數(shù)據(jù)的驗證及測試,達(dá)到工作在50MHz時鐘頻率的設(shè)計要求。最后對后續(xù)設(shè)計做了描述,并對用FPGA實現(xiàn)FFT做了展望。
上傳時間: 2013-04-24
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高精度的信號源是各種測試和實驗過程中不可缺少的工具,在通信、雷達(dá)、測量、控制、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設(shè)計的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能滿足電子技術(shù)的發(fā)展要求,直接數(shù)字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技術(shù)可以提供高性能、高頻高精度的信號源,方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號,基于FPGA的DDS技術(shù)提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。 本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進行理論分析,總結(jié)出雜散分布規(guī)律。同時以DDS的頻譜分析為基礎(chǔ),給出了幾種改善雜散的方法。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料采用傅立葉變換的方法對相位截斷時DDS雜散信號的頻譜特性進行了研究,得到了雜散分布的規(guī)律性結(jié)論,并應(yīng)用在程序設(shè)計程中;DDS技術(shù)的實現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件,本文將FPGA器件和DDS技術(shù)相結(jié)合,確定了FPGA器件的整體設(shè)計方案,詳細(xì)說明了各個模塊的功能和設(shè)計方法,并對其關(guān)鍵部分進行了優(yōu)化設(shè)計,從而實現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設(shè)計方法,十分方便調(diào)試。為了得到滿足設(shè)計要求的模擬波形,本文還設(shè)計了幅度調(diào)節(jié)、D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波等外圍硬件電路。 實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的基于DDS技術(shù)的多波形信號源基本能夠滿足普通學(xué)生實驗室的要求。
標(biāo)簽: FPGA 算法 數(shù)字頻率合成器
上傳時間: 2013-06-11
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·信號處理中的傅立葉變換
上傳時間: 2013-04-24
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基于FPGA的快速傅立葉變換硬件及軟件設(shè)計!
標(biāo)簽: FPGA 傅立葉變換 硬件 軟件設(shè)計
上傳時間: 2013-08-06
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基于FPGA的快速傅立葉變換實現(xiàn),適合fpga工程技術(shù)人員參考設(shè)計
標(biāo)簽: FPGA 傅立葉 變換實現(xiàn)
上傳時間: 2013-08-06
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書籍“無線通信fpga設(shè)計”里的源代碼實例,里面有verilog和MATLAB兩種語言實例
上傳時間: 2013-08-07
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利用icc_AVR_C生成的.lst文件在Proteus_里調(diào)試AVR單片機的.ddx翻譯程序
標(biāo)簽: Proteus AVR ddx 調(diào)試
上傳時間: 2013-08-08
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利用HI-TECH_PICC生成的*.lst文件在Proteus_里調(diào)試PIC單片機的.ddx翻譯程序
標(biāo)簽: Proteus PIC ddx 調(diào)試
上傳時間: 2013-08-12
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