本課題深入分析了GPS軟件接收機基于FFT并行捕獲算法并詳細闡述了其FPGA的實現。相比于其它的捕獲方案,該方案更好地滿足了信號處理實時性的要求。 論文的主體部分首先簡單分析了擴頻通信系統的基本原理,介紹了GPS系統的組成,詳細闡述了GPS信號的特點,并根據GPS信號的組成特點介紹了接收機的體系結構。其次,通過對GPS接收機信號捕獲方案的深入研究,確定了捕獲速度快且實現復雜度不是很高的基于FFT的并行捕獲方案,并對該方案提出了幾點改進的措施,根據前面的分析,提出了系統的實現方案,利用MATLAB對該系統進行仿真,仿真的結果充分的驗證了方案的可行性。接著,對于捕獲環節中的核心部分—FFT處理器,設計中沒有采用ALTERA提供的IP核,獨立設計實現了基于FPGA的FFT處理器,并通過對一組數據在MATLAB中運算得到結果和FPGA輸出結果相對比,可以驗證該FFT處理器的正確性。再次重點分析了GPS接收機并行捕獲部分的FPGA具體實現,通過捕獲的FPGA時序仿真波形,證明了該系統已經能成功地捕獲到GPS信號。最后,對全文整個研究工作進行總結,并指出以后繼續研究的方向。 本課題雖然是對于GPS接收機的研究,但其原理與GALILEO、北斗等導航系統的接收機相近,因此該課題的研究對我國衛星導航事業的發展起到了積極的推動作用。
標簽: FFT GPS 信號 并行
上傳時間: 2013-05-29
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隨著數字電子技術的發展,數字信號處理的理論和技術廣泛的應用于通訊、語音處理、計算機和多媒體等領域。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量級,在數字信號處理領域被廣泛應用。FFT已經成為現代信號處理的重要手段之一。 現場可編程門陣列(FPGA)是近年來迅速發展起來的新型可編程器件。隨著它的不斷應用和發展,也使電子設計的規模和集成度不斷提高。同時基于FPGA實現FFT的設計方法和思想被提出。本次設計的目的是快速傅立葉變換(FFT)的FPGA實現。 此文在分析了快速傅立葉算法的基礎上,提出了一種頻率抽取基4 FFT的FPGA設計方案,針對現有FFT的FPGA實現過程中蝶形運算需要頻繁乘以多個旋轉因子提出了改進方法,減少了旋轉因子的乘法次數和存儲空間,加快了蝶形運算的速度,設計的地址映射方法,無需運算即可得到所需數據的存放地址,并結合采用乒乓結構和流水線方式,來提高快速傅立葉變換(FFT)FPGA實現的速度。描述了一片FPGA芯片內完成了整個FFT處理器的電路設計,經過模塊時序仿真和數據的驗證及測試,達到工作在50MHz時鐘頻率的設計要求。最后對后續設計做了描述,并對用FPGA實現FFT做了展望。
標簽: FPGA FFT 傅立葉變換
上傳時間: 2013-04-24
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·【內容簡介】本書內容主要包括兩部分,第一部分介紹了各種數字濾波器和FFT等常用數字信號處理算法韻設計及其DSP實現;第二部分介紹了DSP的各個應用領域的系統設計方案,包括小波分析、變頻矢量控制、神經網絡、雷達信號處理、語音信號處理、生物醫學信號處理、圖像信號處理等方面,主要介紹了DSP在這些方面應用時的硬件、軟件設計方案,并對某些典型系統的性能進行了仿真。 本書旨在使讀者在已經掌握了DSP基礎知識
標簽: DSP 算法設計 系統方案
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DSP的使用正呈爆炸式發展。OFDM、GPS相關器、FFT、FIR濾波器或H.264之類計算密集型算法在從移動電話到汽車的各種應用中都很常見。設計人員實現DSP有三種選擇:他們可以使用DSP處理器、FPGA或掩膜ASIC。ASIC具有最高的吞吐量、最低的功耗和最低的成本,但其極大的NRE和較長研制周期使其對許多設計而言并不適用。定制ASIC的研制周期可達一年之久,比最終產品的使用壽命都長。FPGA已占居較大的市場份額,因為其能提供比DSP處理器更好的吞吐量,而且沒有ASIC的極大NRE和較長研制周期。 因此,常常將基于ARM的MCU和FPGA結合使用來實現這些設計,其中FPGA實現設計的DSP部分。然而,FPGA也有其自身的不足--最突出的是功耗很高(靜態功耗接近2W),且性能比ASIC慢。FPGA時鐘用于邏輯執行時通常限制為50MHz,而ASIC可以400MHz或更高頻率執行邏輯。其他缺點還包括在IP載入基于SRAM的FPGA時安全性還不夠理想,成本也較高。盡管FPGA成本已迅速降低,但價格通常在10,000片左右就不再下降,因此仍比較昂貴。 新型可定制Atmel處理器(CAP)MCU具有的門密度、單元成本、性能和功耗接近基于單元的ASIC,而NRE較低且開發時間較快。與基于ARM的非可定制標準產品MCU一樣,不需要單獨的ARM許可。 可定制MCU利用新型金屬可編程單元結構(MPCF)ASIC技術,其門密度介于170K門/mm2與210K門/mm2之間,與基于單元的ASIC相當。例如,實現D觸發器(DFF)的MPCF單元與標準的單元DFF都使用130nm的工藝,所用面積差不多相同。
標簽: ARM MCU DSP 處理器
上傳時間: 2013-10-29
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文中在pre-FFT定時同步算法的基礎上提出一個新的定時同步算法及其改進算法,該算法利用規則集對相關函數和導函數優化的方法得以進一步減小估計方差,本文在給出其推導過程的基礎上給出了仿真結果,并與相關算法進行比較,結果表明新算法的定時估計精度較高且具有一定的魯棒性。
標簽: OFDM 多徑信道 定時同步算法
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以面向對象方法實現的數值算法類庫,包括 向量、矩陣等的運算以及FFT
標簽: 對象 數值算法
上傳時間: 2015-01-13
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快速傅立葉變換算法中的分裂基算法,又稱基2/4算法,對一維序列,這種算法使FFT比較完善
標簽: 算法 傅立葉變換 分
上傳時間: 2013-12-02
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我自己編寫的VB的FFT程序,算法中改進了網上常用算法的一些Bug,并且進行了優化,已經移植到DSP中檢驗過算法的速度與正確性,測試數據顯示效果非常好。
標簽: FFT 編寫 程序
上傳時間: 2014-01-09
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用途:數字圖象處理算法的演示,包括: • 圖象的DFT和逆DFT • 圖象的FFT和逆FFT • 在圖象中加入正弦噪聲 • 圖象的模板運算實現圖象平滑和銳化 • 圖象的直方圖均衡化 • 圖象的對比度拉伸 • 圖象的中值濾波 • 圖象灰度直方圖的顯示 • 若干頻域濾波器 • 圖象的鏡像 • 圖象的旋轉(90度與任意角度) • 圖象的放縮 • 其它小算法
標簽: 數字 圖象處理 算法
上傳時間: 2015-04-13
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算法文件,可以通過這個程序進行簡單的計算拉格朗日轉化,是一個簡單易用的FFT程序!
標簽: 算法
上傳時間: 2015-06-13
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