随着GPS(Global Positioning System)技术的不断发展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特点使得GPS接收机的用户数量大幅度增加,应用领域越来越广。但由于定位过程中各种误差源的存在,单机定位精度受到影响。目前常从两个方面考虑减小误差提高精度:①用高精度相位天线、差分技术等通过提高硬件成本获取高精度;②针对误差源用滤波算法从软件方面实现精度提高。两种方法中,后者相对于前者在满足精度要求的前提下节约成本,而且便于系统融合,是应用于GPS定位的系统中更有前景的方法。但由于在系统中实现定位滤波算法需要时间,传统CPU往往不能满足实时性的要求,而FPGA以其快速并行计算越来越受到青睐。 本文在FPGA平台上,根据“先时序后电路”的设计思想,由同步没计方法以及自顶向下和自下而上的混合设计方法实现系统的总体设计。从GPS-OEM板输出的定位信息的接收到定位结果的坐标变换,最终到kalman滤波递推计算减小定位误差,实现实时、快速、高精度的GPS定位信息采集处理系统,为GPS定位数据的处理方法做了新的尝试,为基于FPGA的GPS嵌入式系统的开发奠定了基础。具体工作如下: 基于FPGA设计了GPS定位数据的正确接收和显示,以及经纬度到平面坐标的投影变换。根掘GPS输出信息标准和格式,通过串口接收模块实现串口数掘的接收和经纬度信息提取,并通过LCD实时显示。在提取信息的同时将数据格式由ASCⅡ码转变为十进制整数型,实现利用移位和加法运算达到代替乘法运算的效果,从而减少资源的利用率。在坐标转换过程中,利用查找表的方法查找转化时需要的各个参数值,并将该参数先转为双精度浮点小数,再进行坐标转换。根据高斯转化公式的规律将公式简化成只涉及加法和乘法运算,以此简化公式运算量,达到节省资源的目的。 卡尔曼滤波器的实现。首先分析了影响定位精度的各种误差因素,将各种误差因素视为一阶马尔科夫过程的总误差,建立了系统状态方程、观测方程和滤波方程,并基于分散滤波的思想进行卡尔曼滤波设计,并通过Matlab进行仿真。结果表明,本文设计的卡尔曼滤波器收敛性好,定位精度高、估计误差小。在仿真基础上,实现基于FPGA的卡尔曼滤波计算。在满足实时性的基础上,通过IP核、模块的分时复用和树状结构节省资源,实现数据卡尔曼滤波,达到提高数据精度的效果。 设计中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676为硬件平台,采用Verilog HDL硬件描述语言实现,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布线,一共使用44438个逻辑资源,时钟频率达到100MHZ以上,满足实时性信号处理要求,在保证精度的前提下达到资源最优。Modelsim仿真验证了该设计的正确性。
上传时间: 2013-04-24
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针对高速数字信号处理的要求,提出用FPGA 实现基- 4FFT 算法,并对其整体结构、蝶形单\\\\\\\\r\\\\\\\\n元进行了分析. 采用蝶算单元输入并行结构和同址运算,能同时提供蝶形运算所需的4 个操作\\\\\\\\r\\\\\\\\n数,具有最大的数据并行性,能提高处理速度 按照旋转因子存放规则,蝶形运算所需的3 个旋转\\\\\\\\r\\\\\\\\n因子地址相同,且寻址方式简单 输出采取与输入相似的存储器 运算单元同时采用3 个乘法的\\\\\\\\r\\\\\\\\n复数运算算法来
上传时间: 2013-08-08
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介绍了IIR 滤波器的FPGA 实现方法,给出了 IIR 数字滤波器的时序控制、延时、补码乘法和累加四个模块的设计方法,并用VHDL和FPGA 器件实现了IIR 数字滤波。
上传时间: 2013-08-12
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针对数字预失真系统对反馈链路平坦度的要求,提出一种在不断开模拟链路的前提下,采用单音测量WCDMA<E混模基站射频拉远单元反馈链路的增益平坦度,并采用最小二乘法,分别拟合射频、本振和中频的增益的方法。采用MATLAB工具产生滤波器系数,在基本不增加复杂度的基础上,通过DPD软件离线补偿中频的增益不平坦度。实际应用取得良好的补偿效果。
上传时间: 2013-10-18
上传用户:haohaoxuexi
本应用笔记介绍如何运用本文所述电路来避免添加额外的求和放大器,以及IOUT架构如何支持交流和直流两种输入,从而使该电路非常适合数据采集和仪器仪表应用。
上传时间: 2013-11-21
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介绍了MSK信号的优点,并分析了其实现原理,提出一种MSK高性能数字调制器的FPGA实现方案;采用自顶向下的设计思想,将系统分成串/并变换器、差分编码器、数控振荡器、移相器、乘法电路和加法电路等6大模块,重点论述了串/并变换、差分编码、数控振荡器的实现,用原理图输入、VHDL语言设计相结合的多种设计方法,分别实现了各模块的具体设计,并给出了其在QuartusII环境下的仿真结果。结果表明,基于FPGA的MSK调制器,设计简单,便于修改和调试,性能稳定。
上传时间: 2013-11-23
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定点乘法器设计(中文) 运算符: + 对其两边的数据作加法操作; A + B - 从左边的数据中减去右边的数据; A - B - 对跟在其后的数据作取补操作,即用0减去跟在其后的数据; - B * 对其两边的数据作乘法操作; A * B & 对其两边的数据按位作与操作; A & B # 对其两边的数据按位作或操作; A # B @ 对其两边的数据按位作异或操作; A @ B ~ 对跟在其后的数据作按位取反操作; ~ B << 以右边的数据为移位量将左边的数据左移; A << B $ 将其两边的数据按从左至右顺序拼接; A $ B
上传时间: 2013-12-17
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模拟乘法器在运算电路中的应用 8.6.1 乘法运算电路 8.6.2 除法运算电路 8.6.3 开方运算电路
上传时间: 2013-10-10
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用来接收上位机的电压输出命令! 通过不断对输出采样得到多组数据!先后利用最小二乘法曲线拟合及二分法进行自适应调整!以达到稳定输出的目的" 本方案还采用软件保护和硬件保护双保险的设计!确保电源及用电器的安全" 此外!还具有电流实时监控!设定电流阈值等功能"
上传时间: 2014-12-24
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线性卷积和线性相关的FFT算法:一 实验目的 1:掌握FFT基2时间(或基2频率)抽选法,理解其提高减少乘法运算次数提高运算速度的原理。 2:掌握FFT圆周卷积实现线性卷积的原理 二 实验内容及要求 1.对N=2048或4096点的离散时间信号x(n),试用Matlab语言编程分别以DFT和FFT计算N个频率样值X(k), 比较两者所用时间的大小。 2.对N/2点长的x(n)和N/2点长的h(n),试用Matlab语言编程实现以圆周卷积代替线性卷积,并比较圆周卷积法和直接计算线性卷积两者的运算速度。 三预做实验 1.FFT与DFT计算时间的比较 (1)FFT提高运算速度的原理 (2)实验数据与结论 2.圆周卷积代替线性卷积的有效性实验 (1)圆周卷积代替线性卷积的原理 (2)实验数据和结论 FFT提高运算速度的原理 FFT算法将长序列的DFT分解为短序列的DFT。N点的DFT先分解为2个N/2点的DFT,每个N/2点的DFT又分解为N/4点的DFT,等等。最小变换的点数即所谓的“基数”。因此,基数为2的FFT算法的最小变换(或称蝶型)是2点的DFT。一般地,对N点FFT,对应于N个输入样值,有N个频域样值与之对应。
上传时间: 2013-10-26
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