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(SDR，Software Defined Radio)由于具備傳統無線電技術無可比擬的優越性，已成為業界公認的現代無線電通信技術的發展方向。理想的軟件無線電系統強調體系結構的開放性和可編程性，減少靈活性著的硬件電路，把數字化處理(ADC和DAC)盡可能靠近天線，通過軟件的更新改變硬件的配置、結構和功能。目前，直接對射頻(RF)進行采樣的技術尚未實現普及的產品化，而用數字變頻器在中頻進行數字化是普遍采用的方法，其主要思想是，數字混頻器用離散化的單頻本振信號與輸入采樣信號在乘法器中相乘，再經插值或抽取濾波，其結果是，輸入信號頻譜搬移到所需頻帶，數據速率也相應改變，以供后續模塊做進一步處理。數字變頻器在發射設備和接收設備中分別稱為數字上變頻器(DUC，Digital Upper Converter)和數字下變頻器(DDC，Digital Down Converter)，它們是軟件無線電通信設備的關鍵部什。大規模可編程邏輯器件的應用為現代通信系統的設計帶來極大的靈活性?；贔PGA的數字變頻器設計是深受廣大設計人員歡迎的設計手段。本文的重點研究是數字下變頻器(DDC)，然而將它與數字上變頻器(DUC)完全割裂后進行研究顯然是不妥的，因此，本文對數字上變頻器也作適當介紹。 第一章簡要闡述了軟件無線電及數字下變頻的基本概念，介紹了研究背景及所完成的主要研究工作。 第二章介紹了數控振蕩器(NCO)，介紹了兩種實現方法，即基于查找表和基于CORDIC算法的實現。對CORDIc算法作了重點介紹，給出了傳統算法和改進算法，并對基于傳統CORDIC算法的NCO的FPGA實現進行了EDA仿真。 第三章介紹了變速率采樣技術，重點介紹了軟件無線電中廣泛采用的級聯積分梳狀濾波器 (cascaded integratot comb， CIC)和ISOP(Interpolated Second Order Polynomial)補償法，對前者進行了基于Matlab的理論仿真和FPGA實現的EDA仿真，后者只進行了基于Matlab的理論仿真。 第四章介紹了分布式算法和軟件無線電中廣泛采用的半帶(half-band，HB)濾波器，對基于分布式算法的半帶濾波器的FPGA實現進行了EDA仿真，最后簡要介紹了FIR的多相結構。 第五章對數字下變頻器系統進行了噪聲綜合分析，給出了一個噪聲模型。 第六章介紹了數字下變頻器在短波電臺中頻數字化應用中的一個實例，給出了測試結果，重點介紹了下變頻器的：FPGA實現，其對應的VHDL程序收錄在本文最后的附錄中，希望對從事該領域設計的技術人員具有一定參考價值。
上傳時間： 2013-06-09
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短波通信由于其固有的優點，在無線通信特別是軍事通信中有著很重要的應用，國內外對短波電臺以及高速調制解調器的研究也是相當多，然而有些硬件結構相似的電臺信號特征差異卻很大，這極大地限制了不同電臺間的互通互連。而軟件無線電用軟件代替部分硬件，可以通過不同軟件模塊來實現不同的功能，因此利用軟件無線電，可以在相同的硬件平臺上，實現多種短波數字化業務，而本文重點研究的就是基于軟件無線電的短波串行體制。 首先對短波串行體制標準進行了詳細地研究，并對發射端實現方法進行了具體的說明。其次闡述了中頻數字接收機相關基本理論，在研究信號采樣理論、多速率數字信號處理理論、濾波器設計理論、FPGA硬件數字算法等基礎上，并結合實際應用要求，提出了適合于FPGA實現的數字化中頻處理系統方案，對系統進行了仿真，驗證了系統方案的可行性，然后通過Verilog編程完成了數字下變頻的FPGA實現，效果較好。最后對接收端的基帶處理方法進行了一些探索。
上傳時間： 2013-07-19
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數字下變頻(DDC：Digital Down Convert)是將中頻信號數字下變頻至零中頻且使信號速率下降至適合通用DSP器件處理速率的技術。實現這種功能的數字下變頻器是軟件無線電的核心部分。采用專用DDC芯片完成數字下變頻，雖然具...
上傳時間： 2013-07-11
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雷達和通信系統中，采用鏡頻抑制混頻器能夠有效抑制鏡像頻率，提高系統的抗干擾能力，同時能夠有效的回收鏡頻能量，提高工作效率。在介紹鏡像干擾原理的基礎上，文中給出了一種鏡頻抑制混頻器的框圖，該結構既能在接收機中作為鏡頻抑制混頻器，還能在發射機中作為單邊帶調制器。本文對某型下變頻器進行了干擾分析，與鏡像抑制混頻器進行了對比研究，提出了用鏡像抑制混頻器替代該型下變頻器的可行性。
上傳時間： 2013-10-30
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模／數轉換是現代測控電路中非常重要的環節，它有并行和串行兩種數據輸出形式。目前，模／數轉換器ADC已被做成大規模集成電路，并有多種型號和種類可供選擇。本文介紹了AD7654的性能特點，并設計了AD7654與單片機ADuC848的接口電路，同時給出了軟件流程和相應的匯編源程序。
上傳時間： 2014-01-25
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USB2.0 攝像頭微處理器支持高速USB2.0 接口，內嵌強勁的圖像后處理單元，JPEG 高速編譯碼器，支持高達200 萬像素的CMOS 傳感器接口和CCD 傳感器接口，處理器設計的產品可以實現獨特的運動監測功能與臉部追蹤功能，這不僅大大加強了顯示效果，提高了畫面的品質，更拓展了PC 攝像頭的應用領域，如增強的實時視頻聊天功能和門禁監測系統。關鍵詞：USB2.0，微控制器，硬件設計1．引言USB2.0 攝像頭微處理器支持高速USB2.0 接口，內嵌強勁的圖像后處理單元，JPEG 高速編譯碼器，支持高達200 萬像素的CMOS 傳感器接口和CCD 傳感器接口，處理器設計的產品可以實現獨特的運動監測功能與臉部追蹤功能，這不僅大大加強了顯示效果，提高了畫面的品質，更拓展了PC 攝像頭的應用領域，如增強的實時視頻聊天功能和門禁監測系統。主要功能：USB2.0 高速傳輸并兼容USB1.1；高速圖像后處理單元；JPEG 高速編譯碼器；VGA 下30 幀／秒高速傳輸；CMOS／CCD 接口；內置8 比特微控制器。不儀具備以上的先進特性，還擁有以下多種可擴展性：多個GPIO 接口為增加連拍、LED 指示燈、快捷鍵等功能提供了無限可能；USB2.0 兼容USB1.1，為攝像頭的廣泛的使用增加了保障；支持多種操作系統，如64-bit Window，Windows XP，Linux，Mac，VxWorks,WinCE等等。以下就是對USB2.0 攝像頭微處理器的硬件設計方法及外圍電路分布的介紹。2．系統硬件設計2.1 振蕩器USB2.0 攝像頭微處理器的鐘頻是12MHz，外部時鐘頻率穩定性必須小于±50ppm。圖1 是振蕩器電路的設計參考圖。
上傳時間： 2014-01-16
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文章分析了雷達高速寬帶數字接收與恢復的現狀，以及制約其發展的關鍵因素，提出基于高速串行器/解串器、FPGA和正交數字上變頻器的高速寬帶數字接收與恢復系統方案。系統以光纖為傳輸媒介，以FPGA為控制核心，正交調試器為信號調制平臺，完成高速數字接收、基帶信號預處理與基帶信號的上變頻等功能。該系統具有誤碼率低、可靠性高的優點。
上傳時間： 2014-12-28
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針對實時型相機對系統小型化、通用化及數據高速率可靠傳輸的需求，文中在研究高速串行器/解串器（SerDes）器件TLK2711工作原理的基礎上，提出了高速串行全雙工通信協議總體設計方案。文章以TLK2711為物理層、FPGA為鏈路層設計了高速串行全雙工通信協議，對協議的實現進行了詳細的描述。協議的在定制中力求做到了最簡化，為上層用戶提供簡單的數據接口。試驗中通過兩塊電路板的聯調，完成了數據率為2.5Gbps的點對點高速傳輸，采用發送偽隨機碼測試，系統工作2小時，所測誤碼率小于10-12。
上傳時間： 2014-12-28
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為滿足能譜分析中多道脈沖幅度分析器A/D轉換的要求，設計了一種高速脈沖峰值保持電路。以高速電壓比較器LM311、采樣/保持芯片LF398作為主要器件，具有幅度判別、波形采樣、峰值保持、電荷泄放等功能，結構簡單，易于調試。實驗表明：對于高速脈沖信號，該電路可以較好地甄別峰值并保持，性能可靠，響應速度快，誤差小于1%。
上傳時間： 2013-11-17
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