基于FPGA的数字视频信号发生器的设计与实现
上传时间: 2013-04-24
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超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域,其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载,因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分,因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移,使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪,但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相,由于工作频率改变了而匹配电感不变,此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态,导致换能器功率损耗和发热,致使输出能量大幅度下降甚至停振,在实际应用中受到限制。所以,在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点,本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型,证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较,选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感,通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调,由于该电抗器输出正弦波,理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略,稳态时,换能器工作在DPLL锁定频率上;动态时,逐步修改匹配电抗大小,搜索输出电流的最大值,再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率,即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态,具有实际应用价值。
上传时间: 2013-04-24
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瑞泰开发板ICETEK-DM642的实验例程 实验5.1:发光二极管的显示编程––––––––––––––––––– 85 实验5.2:定时器控制发光二极管的显示–––––––––––––––– 90 实验5.3:音频输出––––––––––––––––––––––––– 94 实验5.4:BSL 测试––––––––––––––––––––––––– 97 实验5.5:FLASH 烧写和程序自启动(Boot Loader)–––––––––––99 第二章:基于 ICETEK-DM642-PCI 的基本图象算法实现–––––––––––104 实验5.6---实验5.19:视频驱动程序应用––––––––––––––––104 实验5.20:视频图像处理-取反––––––––––––––––––––122 实验5.21:视频图像处理-直方图统计–––––––––––––––––124 实验5.22:视频图像处理-直方图均衡化增强––––––––––––––126 实验5.23:视频图像处理-中值滤波–––––––––––––––––– 129 实验5.24:视频图像处理-边缘检测(Sobel 算子)––––––––––––132 实验5.25:视频图像处理-傅立叶变换––––––––––––––––– 136 实验5.26:视频图像处理-彩色空间变换–––––––––––––––– 140 第三章:基于ICETEK-DM642-PCI 的FPGA 实现OSD 功能及图象算法–––– 144 实验5.27---实验5.30:视频图像与图形的叠加–––––––––––––144 第四章:基于ICETEK-DM642-PCI 的复杂图象算法实现––––––––––– 148 实验5.31:视频图像处理-H.263 编码解码––––––––––––––––148 实验5.32:视频图像处理-JPEG2 编码解码–––––––––––––––153 实验5.33:视频图像处理-MPEG2 编码解码–––––––––––––––157 实验5.34:视频图像处理-运动图像检测––––––––––––––––162 第五章:基于ICETEK-DM642-PCI 的图象网络算法实现–––––––––––166 实验5.35:视频图像处理-JPEG 网络摄像机–––––––––––––––166 实验5.36:视频图像处理-双路JPEG 网络摄像机–––––––––––––170 实验5.37:视频图像处理-视频网络服务器––––––––––––––– 174 实验5.38:视频图像处理-视频网络客户端––––––––––––––– 179 第六章:基于ICETEK-DM642-PCI 的语音算法实现:–––––––––––––184 实验5.39:语音处理-数字回声–––––––––––––––––––– 184 实验5.40:语音处理-滤波处理–––––––––––––––––––– 187 实验5.41:语音处理-滤波处理1––––––––––––––––––– 189 第七章:基于ICETEK-DM642-PCI 的上位机通讯实验–––––––––––– 191 实验5.42:通信-异步串口––––––––––––––––––––––191 实验5.43:通信-PCI 总线–––––––––––––––––––––– 194 实验 5.44:视频图像处理-生成图像文件–––––––––––––––– 198
上传时间: 2013-05-31
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高性能ADC产品的出现,给混合信号测试领域带来前所未有的挑战。并行ADC测试方案实现了多个ADC测试过程的并行化和实时化,减少了单个ADC的平均测试时间,从而降低ADC测试成本。 本文实现了基于FPGA的ADC并行测试方法。在阅读相关文献的基础上,总结了常用ADC参数测试方法和测试流程。使用FPGA实现时域参数评估算法和频域参数评估算法,并对2个ADC在不同样本数条件下进行并行测试。 通过在FPGA内部实现ADC测试时域算法和频域算法相结合的方法来搭建测试系统,完成音频编解码器WM8731L的控制模式接口、音频数据接口、ADC测试时域算法和频域算法的FPGA实现。整个测试系统使用Angilent 33220A任意信号发生器提供模拟激励信号,共用一个FPGA内部实现的采样时钟控制模块。并行测试系统将WM8731.L片内的两个独立ADC的串行输出数据分流成左右两通道,并对其进行串并转换。然后对左右两个通道分别配置一个FFT算法模块和时域算法模块,并行地实现了ADC参数的评估算法。 在样本数分别为128和4096的实验条件下,对WM8731L片内2个被测.ADC并行地进行参数评估,被测参数包括增益GAIN、偏移量OFFSET、信噪比SNR、信号与噪声谐波失真比SINAD、总谐波失真THD等5个常用参数。实验结果表明,通过在FPGA内配置2个独立的参数计算模块,可并行地实现对2个相同ADC的参数评估,减小单个ADC的平均测试时间。 FPGA片内实时评估算法的实现节省了测试样本传输至自动测试机PC端的时间。而且只需将HDL代码多次复制,就可实现多个被测ADC在同一时刻并行地被评估,配置灵活。基于FPGA的ADC并行测试方法易于实现,具有可行性,但由于噪声的影响,测试精度有待进一步提高。该方法可用于自动测试机的混合信号选项卡或测试子系统。 关键词:ADC测试;并行;参数评估;FPGA;FFT
上传时间: 2013-07-11
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任意波形发生器已成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一,代表了信号源的发展方向。直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术,其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性,能有效地实现DDS技术,极大的提高函数发生器的性能,降低生产成本。 本文首先介绍了函数波形发生器的研究背景和DDS的理论。然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程,接着分析了整个设计中应处理的问题,根据设计原理就功能上进行了划分,将整个仪器功能划分为控制模块、外围硬件、FPGA器件三个部分来实现。最后就这三个部分分别详细地进行了阐述。 在实现过程中,本设计选用了Altera公司的EP2C35F672C6芯片作为产生波形数据的主芯片,充分利用了该芯片的超大集成性和快速性。在控制芯片上选用了三星公司的上S3C2440作为控制芯片。本设计中,FPGA芯片的设计和与控制芯片的接口设计是一个难点,本文利用Altera的设计工具QuartusⅡ并结合Verilog—HDL语言,采用硬件编程的方法很好地解决了这一问题。论文最后给出了系统的测量结果,并对误差进行了一定分析,结果表明,可输出步进为0.01Hz,频率范围0.01Hz~20MHz的正弦波、三角波、锯齿波、方波,或0.01Hz~20KHz的任意波。通过实验结果表明,本设计达到了预定的要求,并证明了采用软硬件结合,利用FPGA技术实现任意波形发生器的方法是可行的。
上传时间: 2013-08-03
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MTK手机方案,MT6225双卡双待手机原理图。
上传时间: 2013-06-20
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随着科学技术的飞速发展,电子测量技术被广泛应用在电子、机械、医疗、测控及航天等各个领域,而电子测量技术要用到各种形式的高质量信号源,因此任意波形发生器的研制就具有非常重要的现实意义。 本文便是基于DDS(DirectDigitalSynthesis)技术进行任意波形发生器研制的。要求可以产生正弦波、方波、三角波与锯齿波等常规波形,而且能够产生任意波形,从而满足研究的需要。具体工作如下: (一)介绍国内外关于任意波形发生器研究的发展情况,阐述频率合成技术的各种方式与技术对比情况,并选定直接数字频率合成技术进行研制。 (二)介绍系统的硬件设计构成与功能实现,并对系统部件进行逐一细述。选用单片机作为控制模块,使用FPGA实现DDS功能作为技术核心,并对外围电路的设计与接口技术进行分析。 (三)讲述DDS的工作原理、工作特点与技术指标,并基于FPGA芯片EP1C3T144C8进行设计,通过使用相位累加器与波形ROM等模块,实现DDS功能。同时辅以使能模块与行列式键盘,实现各种波形的灵活输出。 (四)给出系统产生的测试数据,并对影响频谱纯度的杂散与噪声产生的原因进行分析。
上传时间: 2013-04-24
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由可编程器件控制的信号发生器可输出正弦波、方波、锯齿波,其频率可调。能输出正 弦波、方波、锯齿波的组合波形,且组合波形的频率可调。还能输出占空比和频率可调的方 波。
标签: 信号发生器
上传时间: 2013-05-28
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MP3音乐是目前最为流行的音乐格式,因其音质、复杂度与压缩比的完美折中,占据着广阔的市场,不仅在互联网上广为流传,而且在便携式设备领域深受人们喜爱。本文以MPEG-1的MP3音频解码器为研究对象,在实时性、面积等约束条件下,研究MP3解码电路的设计方法,实现FPGA原型芯片,研究MP3原型芯片的验证方法。 论文的主要贡献如下: (1)使用算法融合方法合并MP3解码过程的相关步骤,以减少缓冲区存储单元的容量和访存次数。如把重排序步骤融合到反量化模块,可以减少一半的读写RAM操作;把IMDCT模块内部的三个算法步骤融合在一起进行设计,可以省去存储中间计算结果的缓存区单元。 (2)反量化、立体声处理等模块中,采用流水线设计技术,设置寄存器把较长的组合逻辑路径隔开,提高了电路的性能和可靠性;使用连续访问公共缓存技术,合理规划各计算子模块的工作时序,将数据计算的时间隐藏在访存过程中;充分利用频率线的零值区特性,有效地减少数据计算量,加快了数据处理的速度。 (3)设计了MP3硬件解码器的FPGA原型芯片。采用Verilog HDL硬件描述语言设计RTL级电路,完成功能仿真,以Altera公司Stratix II系列的EP2S180 FPGA开发板为平台,实现MP3解码器的FPGA原型芯片。MP3硬件解码器在Stratix II EP2S180器件内的资源利用率约为5%,其中组合逻辑查找表ALUT为7189个,寄存器共有4024个,系统频率可达69.6MHz,充分满足了MP3解码过程的实时性要求。实验结果表明,MP3音频解码FPGA原型芯片可正常播放声音,解码音质良好。
上传时间: 2013-07-01
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数字D类音频放大器,也叫数字脉冲调制放大器,具有效率高,低电压,低失真的特点,在低成本,高性能的消费类产品特别是便携式设备中得到越来越广泛的应用。数字D类放大器包括数字脉冲宽度调制(PWM)和输出级(含低通滤波器)两个部分,数字PWM又包括两个部分,采样处理和脉冲产生。传统的采样处理算法运算复杂,硬件实现成本高,面积大,从而导致功耗也大,不适合当今向低功耗发展的趋势。 本文在传统算法的基础上提出了一种新的算法,该算法不包括乘法或者除法这些计算复杂和非常消耗硬件资源的单元,只含加法和减法运算。在推导出该算法的傅立叶表达式后,在MATLAB的simulink中建立系统模型进行仿真以验证算法的可行性,在输入信号频率为1kHZ,采样频率为48kHZ,电源电压为10V,输出负载为4Ω的条件下,得到的总谐波失真为0.12%,符合D类放大器的性能要求。本文还在基于Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA的基础上实现了该算法的电路结构,综合结果表明,实现基于本文算法的数字D类音频系统所需要的硬件资源大大减少,从而减少了功耗。 关键词:D类放大器;脉冲宽度调制;采样算法;数字音频放大器;FPGA
上传时间: 2013-07-19
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