隨著工業技術的發展,變頻調速器的應用越來越廣泛,它的顯著的節能效果和靈活多變的運行方式,給人們留下了深刻印象.但是由于變頻器價格昂貴,影響了它的普及及推廣應用.如何在提高變頻器的性能的同時盡量降低其價格,是一個非常值得研究的問題.該文針對這一情況,并順應當前變頻器集成化、高頻化的發展趨勢,決定采用性能價格比很高的專用集成電路FSA4828和智能功率模塊(IPM)開發一臺低價格、高性能、具有實用價值的通用變頻調速器.它采用V/F控制方式,有多種控制運行功能和完善的保護措施,從而使其既有較好的運行性能,又有安全穩定的運行狀態,不會因各種故障而輕易損壞.同時,先進的人機接口使得參數的輸入和變頻器運行方式的改變極為方便,新型集成元件的采用也使得它的開發周期短,整機結構簡潔,成本較低.該文詳細的分析、設計了該通用變頻器的硬件電路及控制程序,介紹了兩種最主要的集成元件:SA4828和IPM模塊PM25RSB120,以及它們在設計中的應用.最后,該文還分析了硬件電路產生的干擾問題,并分別從硬件、軟件兩方面提出相應的抗干擾措施.
標簽: 變頻調速器
上傳時間: 2013-05-23
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該系統是一款磁卡閱讀存儲器,根據用戶要求解決了普通閱讀器只能實時連接計算機,不能單獨使用的問題。而且針對作為特殊用途的磁卡,要求三道磁道都記錄數據,并且第三磁道記錄格式與標準規定的記錄格式不同時,系統配套的應用程序對其做了正確譯碼、顯示。 @@ 整個系統包括單片機控制的閱讀存儲器硬件部分,和配套使用的計算機界面應用程序軟件部分。其中硬件電路包括磁條譯碼芯片、外部存儲器芯片、串口電平轉換芯片等等,所有的工作過程都是由單片機控制。我們這里選用紫外線擦除的87C52單片機,電路使用的集成電路芯片都是采用SMT封裝器件,極大縮小了讀存器的體積,使用簡單,攜帶方便。 @@ 磁條譯碼芯片采用的是中青科技有限公司出品的M3-230.LQ F/2F解碼器集成電路。該IC實現了磁信號到電信號的轉換。外部存儲器則是使用的8K Bytes的24LC65集成芯片,擴展8片,總容量達到8×8K。 @@ MAXIM公司出品的MAX232實現了單片機TTL電平到RS232接口電平的轉換,從而與計算機串口實現硬件連接。 @@ 計算機界面顯示程序采用當今使用最廣的面向對象編程語言Visual Basic 6.0版本(以后簡稱VB),并且使用VB帶有的串口通信控件MScomm,通過設置其屬性,使其和下位機單片機協議保持一致,進而進行正確的串口通信。關于磁道上數據記錄的譯碼,則是通過對每條磁道上數據記錄進行多次實驗,認真分析,進而得到了各條磁道各自的編碼規則,按照其規則對其譯碼顯示。這部分程序也是通過VB編程語言實現的。另外,計算機應用程序部分還實現了對下位機讀存器的擦除控制。 @@關鍵詞:磁卡,閱讀存儲器,單片機,串口通信,track3數據譯碼
上傳時間: 2013-08-05
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為了解決現有環形線圈車檢器在工程應用中出現的誤檢問題,尤其是對同一輛大車的多次誤觸發問題,本文深入研究導致誤檢現象的具體原因,并在這基礎上提出了一套軟硬件的解決方法,以減少誤觸發現象,提高檢測的準確率。 為了方便測量與調試,本文設計了一個PC端軟件。它與實驗室原有的頻率采集工具一塊配合工作,能實時而直觀地察看車檢器的工作狀況,從而有利于實驗數據的采集與問題分析。通過實驗分析,本文總結了誤檢現象的若干情形,以及導致誤檢問題的主要原因。 針對上述分析的發現—車檢器采用的單一閾值法不能適應復雜的應用環境,本文對檢測算法作了改進:對車輛到達的檢測,仍采用單一閾值法;對車輛離開的檢測,則采用平坦性判定法。后者利用了在車輛離開時,線圈頻率從非平坦變為平坦這一特征。它有簡單、易移植和防誤檢的特點。 為了從應用層面解決問題,本文設計了一種基于改進算法的車檢器。與同類車檢器相比,它除了集成上述車檢算法外,還提供一個RS-232的測試端口,按一定的數據協議與PC端的診斷軟件通訊,能夠幫助現場測試工作的開展。 本文還利用了新車檢器做了兩組的實驗:實驗室環境與高速公路車輛檢測現場環境下的實驗。第一組驗證了改進算法的防誤檢性能,并計算它的檢測延遲。其中檢測延遲的計算,有助于協調車輛檢測系統中線圈、車檢器與攝像頭三者間的工作。第二組驗證了新車檢器的檢測性能,包括識別和延遲兩方面內容。兩組實驗結果都證實了改進算法的實用價值。
上傳時間: 2013-06-16
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本論文針對6kV/400kW三相異步電動機的中壓變頻器試驗裝置,從分析目前中壓變頻器常用的主回路拓撲入手,詳細闡述并分析了本文研究的單元串聯型中壓變頻器控制系統。 本文首先從理論上分析了多單元串聯型中壓變頻器脈寬控制原理。然后,把一種高性能的V/f控制方案引入中壓變頻器控制系統。通過矢量補償定子壓降,進行轉差補償和對電機電流進行限制控制,實現了具有很好的低頻性能并具有防“跳閘”等功能的V/f控制方案。 同時,本文將Siemens公司通用變頻器的時隙、連接紙的概念運用到中壓變頻器控制領域。增加了系統的可變性,自由性和方便性。設計了具有系統組態功能的模塊化軟件,其中著重對控制軟件中的幾個重要功能進行了分析討論。這些重要功能模塊有:控制字和狀態字、順序控制、V/f曲線、給定積分器、基于電壓補償的輸出自動穩壓算法、通訊功能等。 中壓變頻器在實驗室設計為6kV/22kW試驗系統,實際設計為6kV/400kW的變頻系統裝置。本文給出了實驗室調試結果及分析。實驗結果表明,該中壓變頻器能夠安全、穩定地運行。
上傳時間: 2013-04-24
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通用異步收發器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一種能同時支持短距離和長距離數據傳輸的串行通信接口,被廣泛應用于微機和外設之間的數據交換。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是這些專用的串行接口芯片的缺點是數據傳輸速率比較慢,難以滿足高速率數據傳輸的場合,而更重要的就是它們都具有不可移植性,因此要利用這些芯片來實現PC機和FPGA芯片之間的通信,勢必會增加接口連線的復雜程度以及降低整個系統的穩定性和有效性。 本課題就是針對UART的特點以及FPGA設計具有可移植性的優勢,提出了一種基于FPGA芯片的嵌入式UART設計方法,其中主要包括狀態機的描述形式以及自頂向下的設計方法,利用硬件描述語言來編制UART的各個子功能模塊以及頂層模塊,之后將其集成到FPGA芯片的內部,這樣不僅能解決傳統UART芯片的缺點而且同時也使整個系統變得更加具有緊湊性以及可靠性。 本課題所設計的LIART支持標準的RS-232C傳輸協議,主要設計有發送模塊、接收模塊、線路控制與中斷仲裁模塊、Modem控制模塊以及兩個獨立的數據緩沖區FIFO模塊。該模塊具有可變的波特率、數據幀長度以及奇偶校驗方式,還有多種中斷源、中斷優先級、較強的抗干擾數據接收能力以及芯片內部自診斷的能力,模塊內分開的接收和發送數據緩沖寄存器能實現全雙工通信。除此之外最重要的是利用IP模塊復用技術設計數據緩沖區FIFO,采用兩種可選擇的數據緩沖模式。這樣既可以應用于高速的數據傳輸環境,也能適合低速的數據傳輸場合,因此可以達到資源利用的最大化。 在具體的設計過程中,利用Synplify Pro綜合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的軟件開發環境中對各個功能模塊進行綜合優化、仿真驗證以及下載實現。各項數據結果表明,本課題中所設計的UART滿足預期設計目標。
上傳時間: 2013-08-02
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隨著信息時代的到來,用戶對數據保護和傳輸可靠性的要求也在不斷提高。由于信道衰落,信號經信道傳輸后,到達接收端不可避免地會受到干擾而出現信號失真。因此需要采用差錯控制技術來檢測和糾正由信道失真引起的信息傳輸錯誤。RS(Reed—Solomon)碼是差錯控制領域中一類重要的線性分組碼,由于它編解碼結構相對固定,性能強,不但可以糾正隨機差錯,而且對突發錯誤的糾錯能力也很強,被廣泛應用在數字通信、數據存儲系統中,以滿足對數據傳輸通道可靠性的要求。因此設計一款高性能的RS編解碼器不但具有很大的應用意義,而且具有相當大的經濟價值。 本文首先介紹了線形分組碼及其子碼循環碼、BCH碼的基礎理論知識,重點介紹了BCH碼的重要分支RS碼的常用編解碼算法。由于其算法在有限域上進行,接著介紹了有限域的有關理論。基于RS碼傳統的單倍結構,本文提出了一種八倍并行編碼及九倍并行解碼方案,并用Verilog HDL語言實現。其中編碼器基于傳統的線性反饋移位寄存器除法電路并進行八倍并行擴展,譯碼器關鍵方程求解模塊基于修正的歐幾里德算法設計了一種便于硬件實現的脈動關鍵方程求解結構,其他模塊均采用九倍并行實現。由于進行了超前運算、流水線及并行處理,使編解碼的數據吞吐量大為提高,同時延時更小。 本論文設計了C++仿真平臺,并與HDL代碼結果進行了對比驗證。Verilog HDL代碼經過modelsim仿真驗證,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL15OF1152C2 FPGA上進行綜合驗證以及靜態時序分析,綜合軟件為QUATURSⅡ V8.0。驗證及測試表明,本設計在滿足編解碼基本功能的基礎上,能夠實現數據的高吞吐量和低延時傳輸,達到性能指標要求。本論文在基于FPGA的RS(255,223)編解碼器的高速并行實現方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理論及經濟價值。
上傳時間: 2013-04-24
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數字高清電視是當前世界上最先進的圖像壓縮編碼技術和數字傳輸技術的結合,是高技術競爭的焦點之一。其中,信道處理系統及其相關芯片更是集中了數字信號處理、前向糾錯編解碼等數字電視傳輸的核心技術,成為設計和開發整個數字電視系統的關鍵技術之一。本文以衛星數字電視的信道處理系統為對象,結合國際通行的DVB-S/S2標準,研究了該系統在發射端的設計與實現所涉及到的一系列內容。 本文介紹了數字電視的發展概況和主要標準,特別是對我國衛星電視的發展進行了詳細的介紹。然后,本文DVB-S/S2信道處理系統的基本原理進行了介紹和分析,主要包括RS碼、卷積碼、BCH碼、LDPC碼等的差錯編碼的基本原理,以及基帶信號處理的基本原理。在此基礎上對兩種系統的傳輸性能和DVB-S2的后向兼容系統分別進行了基于Matlab的仿真。最后闡述了基于FPGA的DVB-S調制器的信道編碼和調制實現,按功能對DVB-S/S2信道編碼過程進行模塊分解,并針對每個模塊進行工作原理分析、算法分析、HDL描述、時序仿真及FPGA實現。DVB-S/S2調制器的核心是信道編碼和調制部分,利用FPGA在數字信號處理方面的優勢,本文重點對其中的幾個關鍵模塊,包括RS編碼、卷積交織器、卷積編碼、BCH編碼、LDPC編碼等的實現算法進行了比較詳細的分析,并通過HDL描述和時序仿真來驗證算法正確性。
上傳時間: 2013-07-10
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自香農先生于1948年開創信息論以來,經過將近60年的發展,信道編碼技術已經成為通信領域的一個重要分支,各種編碼技術層出不窮。目前廣泛研究的低密度奇偶校驗(LDCP)碼是由R.G.Gallager先生提出的一種具有逼近香農限性能的優秀糾錯碼,并已在數字電視、無線通信、磁盤存儲等領域得到大量應用。 目前數字電視已經成為最熱門的話題之一,用手機看北京奧運,已經成為每一個中國人的夢想。最近兩年我國頒布了兩部與數字電視有關的通信標準,分別是數字電視地面傳輸標準(DMB-TH)和移動多媒體(CMMB)即俗稱的手機電視標準。數字電視正與每個人走得越來越近,我國預期在2015年全面實現數字電視并停止模擬電視的播出。作為數字電視標準的核心技術之一的前向糾錯碼技術已經成為眾多科研單位的研究熱點,相應的編解碼芯片更成為重中之重。在DMB-TH標準中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯編碼方式,在CMMB標準中用到了LDPC碼和RS碼的級聯編碼方式,在DVB-S2標準中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯編碼方式。 本論文以目前最重要的三個與數字電視相關的標準:數字電視地面傳輸標準(DMB-TH)、手機電視標準(CMMB)以及數字衛星電視廣播標準(DVB-S2)為切入點,深入研究它們的編碼方式,設計了這三個標準中的LDPC碼編碼器,并在FPGA上實現了前兩個標準的編碼芯片,實現了DMB-TH標準中0.4、0.6以及0.8三種碼率的復用。在研究CMMB標準中編碼器設計時,提出一種改進的LU分解算法,該分解方式適合任意的H矩陣,具有一定的廣泛性。測試結果表明,芯片邏輯功能完全正確,速度和資源消耗均達到了標準的要求,具有一定的商用價值。
上傳時間: 2013-07-07
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隨著數字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數據交換日益增加。正交幅度調制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數字調制方式,在數字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛星通信、數字微波傳輸等寬帶通信領域得到了廣泛應用。 近年來,集成電路和數字通信技術飛速發展,FPGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優點的通用邏輯開發芯片,在電子設計行業深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現四路QAM調制的全過程。FPGA實現信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現對四路I/Q信號的調制,輸出中頻信號。本文具體內容總結如下: 1.介紹國內數字電視發展狀況、國內國際的數字電視標準,并詳細介紹國內有線電視的系統組成及QAM調制器的發展過程。 2.研究了QAM調制原理,其中包括信源編碼、TS流標準格式轉換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設計,其中包括詳細研究了FPGA與AD9857的電路設計、在allegro下的PCB設計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發,其中主要包括I2C接口實現,ASI到SPI的轉換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴散、RS編碼、數據交織、星座映射與差分編碼的實現及AD9857的FPGA控制使其實現四路QAM的調制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統指標測試。 最終系統指標測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調制器基本達到了國標的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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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。
上傳時間: 2013-06-30
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