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FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

  • 基于FPGA的MPEG2TS碼流實時分析與檢測系統.rar

    當前我國正處在從模擬電視系統向數字電視系統的轉型期,數字電視用戶數量激增,其趨勢是在未來的幾年內數字電視將迅速普及。在應用逐漸廣泛的數字電視系統中,監控數字電視服務正成為一種越來越迫切的需要。然而,目前對于數字電視并沒有合適的監測儀器,因此無法及時方便地診斷出現問題的信號以及隔離需要維修的數字化設備。通常只有當電視屏幕上的圖像消失時我們才知道數字信號系統出了問題。幾乎沒有任何線索可以用來找到問題的所在或原因,碼流分析儀器在這種情況下應運而生。目前在數字電視系統的前端,通過監控了解數字視頻廣播(DVB)信號和服務的狀況從而采取措施比通過觀眾的反映而采取措施要主動和及時得多。傳輸流(TS)的測試設備可使技術人員分析碼流的內部情況,它們在決定未來服務質量和客戶滿意度方面將扮演更重要的角色。 本文著重研究了在DVB廣播電視系統中,DVB-ASI信號的解碼、MPEG-2TS的實時檢錯原理和基于現場可編輯門陣列(FPGA)的實現方法。文章首先闡述了數字電視系統的一些基本概念,介紹了MPEG-2/DVB標準、ETR101 290標準、異步串行接口(ASI)。然后介紹了FPGA的基本概念與開發FPGA所使用的軟件工具。最后根據DVB-ASI接收系統的解碼規則與MPEG-2TS碼流的結構提出了一套基于FPGA的MPEG-2TS碼流實時分析與檢測系統設計方案并予以了實現。 在本系統中,FPGA起著核心的作用,主要完成DVB-ASI的解碼、MPEG-2TS碼流檢錯、以及數字電視節目專有信息(PSI)提取等功能。本文實現的系統與傳統的碼流分析儀相比具有集成度較高、易擴展、便于攜帶、穩定性好、性價比高等優點。

    標簽: MPEG2TS FPGA 碼流

    上傳時間: 2013-06-04

    上傳用戶:love1314

  • 基于FPGA的三相逆變器并聯技術研究.rar

    交流電源供電方式正在由集中式向分布式、全功能式發展,而實現分布式電源的核心就是模塊的并聯技術。多臺逆變器并聯可以實現大容量供電和冗余供電,可大大提高系統的靈活性,使電源系統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技術。 本文首先對電壓、電流雙閉環逆變器控制系統進行了研究。通過對傳遞函數的分析,得到了基于等效輸出阻抗的雙閉環控制的逆變器并聯系統模型。在分析逆變器模型的基礎上設計了各控制器參數,并通過MATLAB仿真進行了驗證。根據上述模型,分析了逆變器并聯的環流特性,以及基于有功和無功功率的并聯控制方案。 隨著電子技術的不斷發展,FPGA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實現了SPWM數字控制器,用于多模塊逆變器并聯控制系統。文中給出了仿真結果和芯片的測試結果。 基于FPGA的三相逆變器并聯數字控制器的研究具有現實意義,設計具有創新性。仿真和芯片的初步測試結果表明:本文設計的基于FPGA的逆變器并聯數字控制器能夠滿足逆變器并聯系統的要求。

    標簽: FPGA 三相逆變器 并聯

    上傳時間: 2013-08-05

    上傳用戶:huangzr5

  • 基于FPGA的OFDM調制解調器的設計與實現.rar

    正交頻分復用(OFDM)技術是一種多載波數字調制技術,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(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區別于其他調制技術的巨大優勢;然后針對OFDM中的信道估計技術,深入分析了基于FFT級聯的信道估計理論和基于聯合最大似然函數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系統仿真平臺。在此平臺上,對OFDM系統在多徑衰落、高斯白噪聲等多種不同的模型參數下進行了仿真,并給出了數據曲線,通過分析結果可正確評價OFDM系統在多個方面的性能。 在綜合了OFDM的系統架構和仿真分析之后,設計并實現了基于FPGA的OFDM調制解調系統。首先根據802.16協議和OFDM系統的具體要求,設定了合理的參數;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過程,并給出了相應的仿真波形和參數說明。其中,針對定點運算的局限性,為系統設計并自定義了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,在系統參數允許的范圍內,充分利用了有限資源,提高了系統運算精度;然后重點描述了基于FPGA的快速傅立葉變換算法的改進、優化和設計實現,針對原始快速傅立葉變換FPGA實現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功能、資源占用較少的快速傅立葉變換優化算法設計方案,使之運用于OFDM基帶處理系統當中并加以實現,結果滿足系統參數的需求。最后以理論分析為依據,對整個OFDM的基帶處理系統進行了系統調試與性能分析,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基帶處理系統的設計、仿真和實現。本設計為OFDM通信系統的進一步改進提供了大量有用的數據。

    標簽: FPGA OFDM 調制解調器

    上傳時間: 2013-07-25

    上傳用戶:14786697487

  • 基于FPGA的出租車計費器設計.rar

    本文介紹了一種采用單片FPGA 芯片進行出租車計費器的設計方法,主要闡述如何使用新興的EDA 器件取代傳統的電子設計方法,利用FPGA 的可編程性,簡潔而又多變的設計方法,縮短了研發周期,同時使出租車計費器體積更小功能更強大。本設計不僅實現了出租車計費器所需的一些基本功能,同時考慮到出租車行業的一些特殊性,更注重了把一些新的思路加入到設計中。主要包括采用了FPGA 芯片,使用VHDL 語言進行編程,使其具有了更強的移植性,更加利于產品升級;利用LCD 液晶顯示取代了傳統的LED顯示,使其在顯示時更靈活多變,可以按需要改變顯示內容而不拘泥于硬件; 靈活的計價標準設定使得油價波動等成本因數和出租車價格聯動成為可能; 同時也增加了統計功能、密碼設定、超速警報、路橋費等新的功能使得本設計更加具有實用價值。

    標簽: FPGA 出租車計費器

    上傳時間: 2013-05-25

    上傳用戶:wyc199288

  • 基于FPGA的QAM調制解調技術研究.rar

    眾所周知,信息傳輸的核心問題是有效性和可靠性,調制解調技術的發展正是體現了這一思想。從最早的模擬調幅調頻技術的日益完善,到現在數字調制技術的廣泛運用,使得信息的傳輸更為有效和可靠。QAM調制作為一種新的調制技術,因其具有很高的頻帶利用率而得到了廣泛的應用。 本文對基于FPGA的16QAM調制解調進行了討論和研究。首先對16QAM調制解調原理進行了闡述,建立了16QAM調制解調系統的數學模型,然后通過分析提出了基于FPGA的16QAM調制解調系統的設計方案。最后編寫Verilog代碼實現了算法仿真。 FPGA芯片采用的是Altera公司的大規模集成電路芯片Cyclone系列的EPlC20F32417,并通過軟件編程對其進行了相關調試。文中詳細介紹了基帶成形濾波器、載波恢復和定時同步的基本原理及其設計方法。首先用Matlab對整個16QAM系統進行了軟件仿真;然后用硬件描述語言Verilog HDL在QuartusⅡ環境下完成了系統關鍵算法的編寫、行為仿真和綜合,最后詳細闡述了異步串口(UART)的FPGA實現,把我們編寫的Verilog程序下載到EPlC20F32417芯片上效果很好。

    標簽: FPGA QAM 調制解調

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:talenthn

  • 基于FPGA的液晶顯示控制系統的設計與實現.rar

    本文對基于FPGA的液晶顯示控制系統的設計與實現進行了研究。設計中從LCD技術參數著手,通過對顯示驅動系統結構與工作原理的研究,設計出顯示控制系統的框圖及各功能模塊的VHDL程序,通過單片機系統配置FPGA芯片,控制LCD顯示相應的漢字和圖形。LCD顯示控制系統由顯示控制電路、顯示驅動電路和相關外圍輔助電路組成。顯示控制電路從電路中各個功能模塊所需要的控制時序信號出發,通過對其工作過程的研究,設計出控制器、RAM控制器等各功能模塊。顯示驅動電路從LCD工作所需要的掃描時序信號出發,設計出時序發生電路等各功能模塊。所有的VHDL程序通過了MAX+PLUS—II軟件實現編譯及仿真后,在實際的硬件中調試通過。

    標簽: FPGA 液晶顯示 控制系統

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:asasasas

  • 基于FPGA的OQPSK調制解調器設計與實現.rar

    偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調制技術是一種恒包絡調制技術,具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點,廣泛應用于衛星通信和移動通信領域。 論文以某型偵收設備中OQPSK解調器的全數字化為研究背景,設計并實現了基于FPGA的全數字OQPSK調制解調器,其中調制器主要用于仿真未知信號,作為測試信號源。論文研究了全數字OQPSK調制解調的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復、定時恢復等;完成了整個調制解調算法的MATLAB仿真。在此基礎上,采用VHDL硬件描述語言在Xilinx公司ISE7.1開發環境下設計并實現了各個算法模塊,并在硬件平臺上加以實現。通過實際現場測試,實現了對所偵收信號的正確解調。論文還實現了解調器的百兆以太網接口,使得系統可以方便地將解調數據發送給計算機進行后續處理。

    標簽: OQPSK FPGA 調制

    上傳時間: 2013-06-30

    上傳用戶:Miyuki

  • 基于FPGA的圖像壓縮系統的設計與實現.rar

    隨著信息技術和計算機技術的飛速發展,數字信號處理已經逐漸發展成一門關鍵的技術科學。圖像處理作為一種重要的現代技術,己經在通信、航空航天、遙感遙測、生物醫學、軍事、信息安全等領域得到廣泛的應用。圖像處理特別是高分辨率圖像實時處理的實現技術對相關領域的發展具有深遠意義。另外,現場可編程門陣列FPGA和高效率硬件描述語言Verilog HDL的結合,大大變革了電子系統的設計方法,加速了系統的設計進程,為圖像壓縮系統的實現提供了硬件支持和軟件保障。 本文主要包括以下幾個方面的內容: (1)結合某工程的具體需求,設計了一種基于FPGA的圖像壓縮系統,核心硬件選用XILINX公司的Virtex-Ⅱ Pro系列FPGA芯片,存儲器件選用MICRON公司的MT48LC4M16A2SDRAM,圖像壓縮的核心算法選用近無損壓縮算法JPEG-LS。 (2)用Verilog硬件描述語言實現了JPEG-LS標準中的基本算法,為課題組成員進行算法改進提供了有力支持。 (3)用Verilog硬件描述語言設計并實現了SDRAM控制器模塊,使核心壓縮模塊能夠方便靈活地訪問片外存儲器。 (4)構建了圖像壓縮系統的測試平臺,對實現的SDRAM控制器模塊和JPEG-LS基本算法模塊進行了軟件仿真測試和硬件測試,驗證了其功能的正確性。

    標簽: FPGA 圖像壓縮系統

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:a3318966

  • 基于FPGA的變頻調速控制系統設計與實現.rar

    如今電力電子電路的控制旨在實現高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數字化的方向發展。現場可編程門陣列器件(Field Programmable Gate Arrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經濟、高速度、低功耗等優勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發和維護(升級)等顯著優點。與單片機和DSP相比,FPGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發展和應用。 本文提出了一種采用現場可編程門陣列(FPGA)器件實現數字化變頻調速控制系統的設計方案。該系統能產生三相六路正弦脈寬調制(SPWM)波形;調制頻率范圍為0~4KHZ,分7級控制;16位的速度控制分辨率;載波頻率分8級控制,最高可達24KHZ;系統接口兼容Intel系列和Motorola系列單片機;該系統控制簡單、精確,易修改,可現場編程;同時具有脈沖延時小、最小脈沖刪除、過壓和過流保護功能等特點,可應用于PWM變頻調速系統的全數字化控制。文中對方案的實現進行了詳細的論述,主要包括系統設計的理論分析,系統結構設計及在FPGA硬件上的實現,最終驗證了該控制系統的可行性和有效性。 數字化設計是本系統的特點,系統最終生成的三相SPWM脈沖是基于三相正弦調制波和三角載波比較得到的。設計時,充分結合FPGA器件的結構特點,利用一種改進結構的數字控制振蕩器(NCO)來產生正弦波樣本,在一定程度上解決了傳統NCO產生正弦波的精度和頻率相互制約的問題;把分時復用數字通信原理結合到系統的設計中,設計出分時運算電路,使得系統在同步時鐘下,生成三相正弦調制波而不影響系統的速度,同三角載波邏輯比較后,最終得到三相SPWM脈沖序列。

    標簽: FPGA 變頻調速控制 系統設計

    上傳時間: 2013-07-05

    上傳用戶:duoshen1989

  • 基于DSP與FPGA的兩相混合式步進電機細分驅動的實現.rar

    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、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。在DSP系統中采用TMS320I.F2407A微控制器作為核心控制器件,用軟件產生SPWM波;在FPGA系統中采用FPGA芯片,通過VerilogHDL語言,實現了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波產生的數學模型。最后,對步進電機的SPWM波細分驅動系統進行了實驗測量,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。

    標簽: FPGA DSP 步進電機

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:WANGLIANPO

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