頻率合成技術廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領域,目前,常用的頻率合成技術有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數(shù)字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法,是頻率合成的一次革命。全數(shù)字化的DDS技術由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點而成為現(xiàn)代頻率合成技術中的佼佼者。隨著數(shù)字集成電路、微電子技術和EDA技術的深入研究,DDS技術得到了飛速的發(fā)展。 DDS是把一系列數(shù)字量化形式的信號通過D/A轉換形成模擬量形式的信號的合成技術。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉換產(chǎn)生已經(jīng)用數(shù)字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統(tǒng)應包括以下三個部分:相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加;相位一幅度碼轉換電路一般由ROM實現(xiàn);D/A轉換電路,將數(shù)字形式的幅度碼轉換成模擬信號。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現(xiàn)一個DDS系統(tǒng),該DDS系統(tǒng)的硬件結構是以FPGA為核心實現(xiàn)的,使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發(fā)展,闡述了基于FPGA實現(xiàn)DDS技術的意義;然后介紹了DDS的基本理論;接著介紹了FPGA的基礎知識如結構特點、開發(fā)流程、使用工具等;隨后介紹了利用FPGA實現(xiàn)直接數(shù)字頻率合成(DDS)的原理、電路結構、優(yōu)化方法等。重點介紹DDS技術在FPGA中的實現(xiàn)方法,給出了部分VHDL源程序。采用該方法設計的DDS系統(tǒng)可以很容易地嵌入到其他系統(tǒng)中而不用外接專用DDS芯片,具有高性能、高性價比,電路結構簡單等特點;接著對輸出信號頻譜進行了分析,特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細的討論,由此得出了改善系統(tǒng)性能的幾種方法;最后給出硬件實物照片和測試結果,并對此作了一定的分析。
上傳時間: 2013-07-05
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本論文對ZigBee技術進行廣泛深入的分析和研究,使用ZigBee協(xié)議設計應 用程序并結合硬件進行實驗,
標簽: ZigBee 遠程數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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交流電源供電方式正在由集中式向分布式、全功能式發(fā)展,而實現(xiàn)分布式電源的核心就是模塊的并聯(lián)技術。多臺逆變器并聯(lián)可以實現(xiàn)大容量供電和冗余供電,可大大提高系統(tǒng)的靈活性,使電源系統(tǒng)的體積重量大為降低,同時其主開關器件的電流應力也可大大減少,從根本上提高了可靠性、降低成本和提高功率密度。本文主要研究逆變器并聯(lián)技術。 本文首先對電壓、電流雙閉環(huán)逆變器控制系統(tǒng)進行了研究。通過對傳遞函數(shù)的分析,得到了基于等效輸出阻抗的雙閉環(huán)控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)模型。在分析逆變器模型的基礎上設計了各控制器參數(shù),并通過MATLAB仿真進行了驗證。根據(jù)上述模型,分析了逆變器并聯(lián)的環(huán)流特性,以及基于有功和無功功率的并聯(lián)控制方案。 隨著電子技術的不斷發(fā)展,F(xiàn)PGA技術正在越來越多地用于工程實踐中。本文在研究SPWM控制技術的基礎上,應用FPGA芯片EP1C12Q240C8實現(xiàn)了SPWM數(shù)字控制器,用于多模塊逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)。文中給出了仿真結果和芯片的測試結果。 基于FPGA的三相逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器的研究具有現(xiàn)實意義,設計具有創(chuàng)新性。仿真和芯片的初步測試結果表明:本文設計的基于FPGA的逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器能夠滿足逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的要求。
上傳時間: 2013-08-05
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本書反映了國外在射頻技術教學方面的較新內容。書中介紹了射頻電路理論基礎、射頻電路中無源器件的基本性質及其應用、有源器件的基本性質及其應用、常用的射頻電路及其應用,討論了無線接收機的射頻電路。
上傳時間: 2013-05-28
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正交頻分復用(OFDM)技術是一種多載波數(shù)字調制技術,具有頻譜利用率高、抗多徑干擾能力強、成本低等特點,適合無線通信的高速化、寬帶化及移動化的需求,將成為下一代無線通信系統(tǒng)(4G)的核心調制傳輸技術。 本文首先描述了OFDM技術的基本原理。對OFDM的調制解調以及其中涉及的特性和關鍵技術等做了理論上的分析,指出了OFDM區(qū)別于其他調制技術的巨大優(yōu)勢;然后針對OFDM中的信道估計技術,深入分析了基于FFT級聯(lián)的信道估計理論和基于聯(lián)合最大似然函數(shù)的半盲分組估計理論,在此基礎上詳細研究描述了用于OFDM系統(tǒng)的迭代的最大似然估計算法,并利用Matlab做了相應的仿真比較,驗證了它們的有效性。 而后,在Matlab中應用Simulink工具構建OFDM系統(tǒng)仿真平臺。在此平臺上,對OFDM系統(tǒng)在多徑衰落、高斯白噪聲等多種不同的模型參數(shù)下進行了仿真,并給出了數(shù)據(jù)曲線,通過分析結果可正確評價OFDM系統(tǒng)在多個方面的性能。 在綜合了OFDM的系統(tǒng)架構和仿真分析之后,設計并實現(xiàn)了基于FPGA的OFDM調制解調系統(tǒng)。首先根據(jù)802.16協(xié)議和OFDM系統(tǒng)的具體要求,設定了合理的參數(shù);然后從調制器和解調器的具體組成模塊入手,對串/并轉換,QPSK映射,過采樣處理,插入導頻,添加循環(huán)前綴,IFFT/FFT,幀同步檢測等各個模塊進行硬件設計,詳細介紹了各個模塊的設計和實現(xiàn)過程,并給出了相應的仿真波形和參數(shù)說明。其中,針對定點運算的局限性,為系統(tǒng)設計并自定義了24位的浮點運算格式,參與傅立葉反變換和傅立葉變換的運算,在系統(tǒng)參數(shù)允許的范圍內,充分利用了有限資源,提高了系統(tǒng)運算精度;然后重點描述了基于FPGA的快速傅立葉變換算法的改進、優(yōu)化和設計實現(xiàn),針對原始快速傅立葉變換FPGA實現(xiàn)算法運算空閑時間過多,資源占用較大的問題,提出了帶有流水作業(yè)功能、資源占用較少的快速傅立葉變換優(yōu)化算法設計方案,使之運用于OFDM基帶處理系統(tǒng)當中并加以實現(xiàn),結果滿足系統(tǒng)參數(shù)的需求。最后以理論分析為依據(jù),對整個OFDM的基帶處理系統(tǒng)進行了系統(tǒng)調試與性能分析,證明了設計的可行性。 綜上所述,本文完成了一個基于FPGA的OFDM基帶處理系統(tǒng)的設計、仿真和實現(xiàn)。本設計為OFDM通信系統(tǒng)的進一步改進提供了大量有用的數(shù)據(jù)。
上傳時間: 2013-07-25
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在步進電機驅動方式中,效果最好的是細分驅動,當今高端的步進電機驅動器基本都采用這種技術。步進電機的細分驅動技術是一門綜合了數(shù)字化技術、集成控制技術和計算機技術的新技術,被廣泛應用于工業(yè)、科研、通訊、天文等領域。 本文設計了一種基于DSP以及FPGA的兩相混合式步進電機SPWM(正弦脈寬調制)波細分驅動系統(tǒng)。在DSP系統(tǒng)中采用TMS320I.F2407A微控制器作為核心控制器件,用軟件產(chǎn)生SPWM波;在FPGA系統(tǒng)中采用FPGA芯片,通過VerilogHDL語言,實現(xiàn)了SPWM波;在功率驅動級電路上采用雙極性H橋的驅動方式。最終實現(xiàn)了對兩相混合式步進電機SPWM波細分驅動,大大提高了步進電機的運轉性能。 本文介紹了兩相混合式步進電機的工作原理、控制原理以及細分驅動的基本原理。通過對恒轉矩細分驅動的分析,提出了兩相混合式步進電機SPWM波細分驅動的方案,并給出了SPWM波產(chǎn)生的數(shù)學模型。最后,對步進電機的SPWM波細分驅動系統(tǒng)進行了實驗測量,給出了實驗結果。 實驗的結果表明,設計的基于DSP與FPGA的SPWM波細分驅動系統(tǒng)可以很好地克服電機低頻振蕩的問題,提高電機在中、低速運行的性能。電機的掃描范圍與理論值基本接近;微步距在誤差允許的范圍內也基本可以滿足要求。
上傳時間: 2013-04-24
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雷達信號處理是雷達系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)字信號處理技術飛速發(fā)展的今天,雷達信號處理中也普遍使用數(shù)字信號處理技術。而現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)在數(shù)字信號處理中的廣泛應用,使得FPGA在雷達信號處理中也占據(jù)了重要地位。 針對脈壓雷達信號處理的FPGA實現(xiàn),本文在以下幾個方面展開研究: 首先對幾種主要的脈沖壓縮信號進行了詳細的分析,得出了各種信號的特點及其處理方式;并比較了各種方式的優(yōu)缺點。 其次對幾種基本的雷達信號處理如脈沖壓縮、動目標檢測(MTD)、恒虛警(CFAR)等詳細地闡述了其原理;列舉了各種信號處理經(jīng)常采用的實現(xiàn)方法,對各種方法進行了比較研究;并針對線性調頻信號在MATLAB環(huán)境中對雷達回波信號處理進行仿真。 接下來,在Xilinx ISE6.3i軟件集成環(huán)境下,通過對Xilinx提供的免費IP核的調用,并與VHDL語言相結合,進行雷達信號處理的FPGA實現(xiàn)。
標簽: FPGA 雷達信號處理 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-24
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為了滿足市場需要,研制了+,%-#’" 直流脈沖氬弧焊機,并對該焊機的電路組成及工作原理進行了介紹,對./0 脈寬調制技術做了較詳細的分析。實踐表明,該焊機滿足設計要求,具有體積小、質量輕、高效節(jié)能等
上傳時間: 2013-04-24
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本文針對高速PCB板信號接地設計中存在接地噪聲及電磁輻射等問題,提出了高速PCB接地模型,并從PCB設計中布線策略的分析和去耦電容的使用等幾個方面討論了解決高速PCB板的接地噪聲和電磁輻射問題的方法。
上傳時間: 2013-04-24
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相位激光測距是一種高精度的距離測量技術,隨著電子器件和信號處理技術的發(fā)展,這種測距技術在軍用和民用領域必將得到更為廣泛的研究和應用。本文介紹了一種基于FPGA嵌入式技術的相位激光測距系統(tǒng),該系統(tǒng)采用先進的FPGA技術,實現(xiàn)了調制信號產(chǎn)生、信息控制與處理三個模塊的整合,解決了傳統(tǒng)相位激光測距所難以克服的弱點。 文中闡述了激光測距和調制信號源的基本原理,分析了影響測距精度的因素,指出應用DDS技術可以實現(xiàn)寬帶、高精度的調制信號輸出,說明了引起DDS輸出信號雜散的原因和解決的辦法。分析了應用FFT運算實現(xiàn)信號相位提取的基本原理及設計方法,采用這種檢相技術,可以極大地提高測相精度與靈敏度。提出了基于FPGA嵌入式系統(tǒng)的相位式激光測距機的整體設計,并就各部分進行了詳細的分析與設計。介紹了激光測距系統(tǒng)的外圍電路和基于QuartusⅡ集成軟件平臺的部分硬件電路的設計,并對其中的設計進行了仿真和驗證,總結提出了對系統(tǒng)今后的進一步改進和完善的思路。
標簽: FPGA 嵌入式系統(tǒng) 激光測距機
上傳時間: 2013-06-28
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