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信号处理平台

  • FPGA在数字信号处理中的应用与研究

    数字信号处理是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一.目前,数字信号处理广泛应用于通信、雷达、声纳、语音与图像处理等领域.而数字信号处理算法的硬件实现一般来讲有三种方式:用于通用目的的可编程DSP芯片;用于特定目的的固定功能DSP芯片组和ASIC;可以由用户编程的FPGA芯片.随着微电子技术的发展,采用现场可编程门阵列FPGA进行数字信号处理得到了飞速发展,FPGA正在越来越多地代替ASIC和PDSP用作前端数字信号处理的运算.该文主要探讨了基于FPGA数字信号处理的实现.首先详细阐述了数字信号处理的理论基础,重点讨论了离散傅立叶变换算法原理,由于快速傅立叶变换算法在实际中得到了广泛的应用,该文给出了基-2FFT算法原理、讨论了按时间抽取FFT算法的特点.该论文对硬件描述语言的描述方法和风格做了一定的探讨,介绍了硬件描述语言的开发环境MAXPLUSII.在此基础上,该论文详细阐述了数字集成系统的高层次设计方法,讨论了数字系统设计层次的划分和数字系统的自顶向下的设计方法,探讨了数字集成系统的系统级设计和寄存器传输级设计,描述了数字集成系统的高层次综合方法.最后该文描述了数字信号处理系统结构的实现方法,指出常见的高速、实时信号处理系统的四种结构;由于FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位,所以该文提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想,给出了总体实现框图;重点设计实现了FFT算法中的蝶形处理单元,采用了一种高效乘法器算法设计实现了蝶形处理单元中的旋转因子乘法器,从而提高了蝶形处理器的运算速度,降低了运算复杂度.

    标签: FPGA 数字信号处理 中的应用

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:woshiayin

  • 基于ARM技术的大气激光信号处理技术研究

    大气激光通信是指以激光光波作为载体,大气作为传输介质的光通信系统。在空间大气激光通信中,由于大气的散射、吸收,大气湍流等作用,在激光接收端就会出现光斑抖动、相位起伏等现象,因此研究一种适合在高速率、弱信号条件下处理技术,保证激光信号的误码率是有着十分重要的意义。 本文研究了一种基于嵌入式微处理器系统的大气激光信号处理方法。文章从空间激光发展现状及信道环境出发,提出了一种采用ARM微处理控制器并在控制器上移植实时操作系统μC/OS-Ⅱ,运用浮动阈值算法来减小大气信道对激光探测的影响的方法。在测试中,取得了比较好的实验效果。

    标签: ARM 大气 信号处理 激光

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:prczsf

  • FPGA在雷达信号处理中的设计与应用

      本文首先介绍了利用FPGA设计数字电路系统的流程和雷达数字信号处理的主要内容。  在第二章中主要阐述了FIR数字滤波器的窗函数设计方法,并应用FIR滤波器设计数字动目标显示和数字动目标检测系统;脉冲压缩处理是现代雷达信号处理的一个重要组成部分,线性调频信号和二相巴克码的脉冲压缩处理方法在第三章做了重点描述。  Cyclone系列芯片是高性价比,基于1.5V、0.13um采用铜制层的SRAM工艺。它是第一种支持配置数据解压的FPGA芯片。论文设计的最后部分是利用Altera公司Cyclone系列FPGA芯片EP1C6F256C6和EPCS4配置芯片设计设计SD转换器,在QuartusⅡ4.0下采用VHDL语言和逻辑电路图结合的设计方法,经过仿真并最终实现了硬件设计。  设计结果表明电路性能可靠,SD转换的精度较高,完全满足设计的要求。

    标签: FPGA 雷达信号处理 中的设计

    上传时间: 2013-06-25

    上传用户:华华123

  • 基于FPGA的彩色等离子体显示器信号处理与控制电路设计

    彩色等离子体显示器是利用惰性气体放电发光进行显示的平板显示器,它具有厚度薄、重量轻、大平面、大视角、响应快、无电磁辐射等优点。由于我国PDP产业起步较晚,所以研制具有我国自主知识产权的PDP整体驱动电路,抢占彩电市场具有深远的意义。本文介绍了等离子体显示器的工作原理和基于ALTERA公司的现场可编程门阵列(FPGA)的电路设计方法,通过研究PDP的工作原理、显示屏的结构和AC型PDP所采用的寻址和显示分离(ADS)型子场技术,提出了一种基于FPGA的信号处理与控制电路设计方案。最后还对等离子体显示器在改进显示屏物理工艺结构、驱动电路技术以及市场走向方面,进行了初步探讨。

    标签: FPGA 彩色 信号处理 等离子体

    上传时间: 2013-05-19

    上传用户:zhengxueliang

  • 高速并行信号处理板数据接口与控制的FPGA设计

    随着信息社会的发展,人们要处理的各种信息总量变得越来越大,尤其在处理大数据量与实时处理数据方面,对处理设备的要求是非常高的。为满足这些要求,实时快速的各种CPU、处理板应运而生。这类CPU与板卡处理数据速度快,效率高,并且不断的完善与发展。此类板卡要求与外部设备通讯,同时也要进行内部的数据交换,于是板卡的接口设备调试与内部数据交换也成为必须要完成的工作。本文所作的工作正是基于一种高速通用信号处理板的外部接口和内部数据通道的设计。 本文首先介绍了通用信号处理板的应用开发背景,包括此类板卡使用的处理芯片、板上设备、发展概况以及和外部相连的各种总线概况,同时说明了本人所作的主要工作。 其次,介绍了PCI接口的有关规范,给出了通用信号处理板与CPCI的J1口的设计时序;介绍了DDR存储器的概况、电平标准以及功能寄存器,并给出了与DDR.存储器接口的设计时序;介绍了片上主要数据处理器件TS-202的有关概况,设计了板卡与DSP的接口时序。 再次,介绍了Altera公司FPGA的程序设计流程,并使用VHDL语言编程完成各个模块之间的数据传递,并重点介绍了DDR控制核的编写。 再次,介绍了WDM驱动程序的结构,程序设计方法等。 最后,通过从工控机向通用信号处理板写连续递增的数据验证了整个系统已经正常工作。实现了信号处理板内部数据通道设计以及与外部接口的通讯;并且还提到了对此设计以后地完善与发展。 本文所作的工作如下: 1、设计完成了处理板各接口时序,使处理板可以从接口接受/发送数据。 2、完成了FPGA内部的数据通道的设计,使数据可以从CPCI准确的传送到DSP进行处理,并编写了DSP的测试程序。 3、完成了DDR SDRAM控制核的VHDL程序编写。 4、完成了PCI驱动程序的编写。

    标签: FPGA 高速并行 信号处理板 数据接口

    上传时间: 2013-06-29

    上传用户:唐僧他不信佛

  • 基于FPGA的全数字激光测距信号处理

    激光测距是一种非接触式的测量技术,已被广泛使用于遥感、精密测量、工程建设、安全监测以及智能控制等领域。早期的激光测距系统在激光接收机中通过分立的单元电路处理激光发、收信号以测量光脉冲往返时间,使得开发成本高、电路复杂,调试困难,精度以及可靠性相对较差,体积和重量也较大,且没有与其他仪器相匹配的标准接口,上述缺陷阻碍了激光测距系统的普及应用。 本文针对激光测距信号处理系统设计了一套全数字集成方案,除激光发射、接收电路以外,将信号发生、信号采集、综合控制、数据处理和数据传输五个部分集成为一块专用集成电路。这样就不再需要DA转换和AD转换电路和滤波处理等模块,可以直接对信号进行数字信号处理。与分立的单元电路构成的激光测距信号处珲相比,可以大大降低激光测距系统的成本,缩短激光测距的研制周期。并且由于专用集成电路带有标准的RS232接口,可以直接与通信模块连接,构成激光遥测实时监控系统,通过LED实时显示测距结果。这样使得激光测距系统只需由激光器LD、接收PD和一片集成电路组成即可,提出了桥梁的位移监测技术方法,并设计出一种针对桥梁的位移监测的具有既便携、有效又经济实用的监测样机。 本文基于xil inx公司提供的开发环境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的开发版来设计的,提出一种基于方波的利用DCM(数字时钟管理器)检相的相位式测距方法;采用三把侧尺频率分别是30MHz、3MHz、lOkHz,对应的测尺长度分别为5米、50米和15000米,对应的精度分别为±0.02米、±0.5米和±5米。设计了一套激光测距全数字信号处理系统。为了证明本系统的准确性,另外设计了一套利用延时的方法来模拟激光光路,经过测试,证明利用DCM检相的相位式测距方法对于桥梁的位移监测是可行的,测量精度和测量结果也满足设计方案要求。

    标签: FPGA 全数字 信号处理 激光测距

    上传时间: 2013-06-11

    上传用户:fanboynet

  • 基于FPGA实现雷达信号处理和图像显示

    在船舶交管系统中,雷达信息处理是最重要的组成部分。视频回波处理中的杂波处理要求实时性很高,大约要在一个距离单元的时间(0.05-0.1us)内完成。杂波处理如恒虚警处理本身比较复杂,这类处理过程又要求快速,图像显示系统要求及时的把接收到的雷达方位数据从极坐标转换成直角坐标。在软件上实现这些算法虽然精度可以达到,但是实时性问题不能满足。因此这类问题多采用高速专用数字设备来实现。FPGA在数字信号处理领域有非常广阔的应用前景,以其优良的性能在数字信号处理中发挥了重大的作用。CORDIC算法可以在硬件上以很高的精度实现一些函数和运算。针对以上几点,本文提出了利用CORDIC算法,基于FPGA来实现雷达信号处理和图像显示的算法研究,用硬件来实现正弦、余弦、正切、乘法、除法、指数和对数等基本函数和运算,把他们设计成为可重用的IP core,这样可以满足实时性和精度的问题。从而在将来的算法研究中方便的调用,这样在算法研究中可以节约大量的时间,在一定程度上降低研究的难度。 围绕雷达信号处理和图像显示,本次课题设计主要做了如下工作: 1.对CORDIC算法进行分析和研究,以及它在雷达信号处理和图像显示中的影响。 2.成功用硬件描述语言在Xilinx公司软件ISE的环境下编写代码,在Synplify和Modelsim上做了综合和仿真。 3.对实验结果进行精度和速度分析。 4.对雷达信号处理和图像显示的相关算法进行分析和研究。 5.从实例分析IP core的特点,对算法研究的影响和IP core在雷达信号处理和图像显示中的应用。 最终在实践环节,成功利用CORDIC算法,在FPGA上实现可重用的IP core,这些IP core能够以很高的精度实现一些基本函数和运算,在雷达信号处理与图像显示中起到很大的作用。

    标签: FPGA 雷达信号处理 图像显示

    上传时间: 2013-07-15

    上传用户:steele

  • 数字信号处理与噪音抑制

    数字信号处理与噪音抑制Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction,这个是第二版。

    标签: 数字信号处理

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Avoid98

  • 雷达信号处理系统的设计与FPGA实现

    雷达信号处理是雷达系统的重要组成部分。在数字信号处理技术飞速发展的今天,雷达信号处理中也普遍使用数字信号处理技术。而现场可编程门阵列(FPGA)在数字信号处理中的广泛应用,使得FPGA在雷达信号处理中也占据了重要地位。 针对雷达信号处理的设计与实现,本文在以下两个方面展开研究: 一方面以线性调频信号(LFM)为例,分别对几种基本的雷达信号处理,如正交相干检波、脉冲压缩、动目标显示(MTI)/动目标检测(MTD)和恒虚警(CFAR)详细地阐述了其原理,在此基础上给出了其经常采用的实现方法,并在MATLAB环境中对各个环节进行了参数化仿真,详尽地给出了各环节的仿真波形图。针对仿真结果,直观形象地说明了不同实现方法的优劣。 另一方面结合MATLAB仿真结果,给出利用FPGA实现雷达信号处理的方案。在Xilinx ISE6.3i软件集成环境下,通过对Xilinx提供的IP核的调用,并与VHDL语言相结合,完成雷达信号处理的FPGA实现。

    标签: FPGA 雷达信号 处理系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:ylwleon

  • 基于FPGA的UHF多协议RFID基带信号处理

    基于FPGA的UHF多协议RFID基带信号处理

    标签: FPGA RFID UHF 多协议

    上传时间: 2013-07-18

    上传用户:2404