本论文设计了一种基于FPGA的高速FIR数字滤波器,滤波器实现低通滤波,截止频率为1MHz,通带波纹小于1 dB,阻带最大衰减为-40 dB,输入输出数据为8位二进制,采样频率为10MHz。 论文首先简要介绍了数字滤波器的基本原理和线性FIR数字滤波器的性质、结构,根据滤波器的性能要求选择窗函数、确定系数,在算法上为了满足数字滤波器的要求,对系数放大512倍并取整,并用Matlab对数字滤波器原理进行了证明。同时简述了EDA技术和FPGA设计流程。 其次,论文说明了FIR数字滤波器模块的划分,并用Verilog语言在Modelsim环境下进行了功能测试。对于数字滤波器系数中的-1,-2,4这些简单的系数乘法直接进行移位和取反,可以极大的节省资源和优化设计。而对普通系数乘法采用4-BANT(4bits-at-a-time)的并行算法,用加法累加快速实现了乘积的运算;另外,在本设计进行部分积累加时,采用舍取冗余位,主要是根据设计时已对系数进行了放大,而输出时又要将结果相应的缩小,所以在累加时,提前对部分积缩小,从而减少了运算量,从时间和资源上都得到了优化。 论文的最后分别用Modelsim和Quartus II进行了FIR数字滤波器的前仿真和后仿真,将仿真的结果和Matlab中原理验证时得到的理想值进行了比较,并对所产生的误差进行了分析。仿真结果表明:本16阶FIR数字滤波器设计能够实现截止频率为1MHz的低通滤波,并且工作频率可达150MHz以上。
上传时间: 2013-07-15
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本文对OFDM基带调制解调系统的:FPGA设计进行了研究和论述,重点实现其中的RS码编、译码模块和基带成形滤波器模块。本文首先介绍了OFDM调制的原理和OFDM基带调制解调系统的总体设计,以及FPGA设计的基本原则。接着介绍了RS码的编码原理和时域迭代译码算法,在此基础上设计实现RS码编码器和译码器。然后介绍了成形滤波的原理和多种实现成形滤波器的结构,采用多相结构设计实现了平方根升余弦滚降滤波器。
上传时间: 2013-06-11
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8051系列是至今为止最成功的单片机之一,在FPGA平台上研究带硬件浮点运算器的8051是对其在SoC及专用化的方向上的一次迈进。文章首先介绍了8051的基本架构,包括硬件模块、指令系统、内存分配以及基本外设。然后讲解了在设计8051时如何划分模块,每个模块的功能与设计,同时也介绍了如何设计流水线来加速8051的处理速度。对于浮点运算器,文章介绍了IEEE浮点数的表示方法,包括各种特殊值的表示方法以及作用。在探讨浮点运算器设计的时候首先是给出了模块的划分及其实现的功能,然后以生动的实例介绍了加减乘除四种浮点运算的算法。在介绍完8051与浮点运算器设计以后,文章介绍了如何将浮点运算器集成到8051上,包括硬件上的数据线接口和控制线接口,以及软件中如何运用硬件浮点运算器。最后文章给出了此设计在ModelSim上的仿真结果以及在CyclonelIFPGA芯片上的验证过程,可以清楚地看到,与KeilC51软件库的浮点运算相比,加法运算从186个时钟周期减少到4个时钟周期,减法运算从200个时钟周期减少到4个时钟周期,乘法运算从241个时钟周期减少到4个时钟周期,而除法则由原来的¨lO个时钟周期减少到4个时钟周期,可见硬件浮点运算器使8051在运算能力上有了质的提高。 笔者也在“Google”和“百度”搜索引擎上,以及“维普数据论文网’’上搜索过,都没有发现有类似的设计,带硬件浮点运算器的8051可谓是一次创新,希望在实际应用中能有用武之地。
上传时间: 2013-04-24
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1992年5月,JoeMitola首次明确提出了软件无线电的概念。软件无线电将模块化、标准化的硬件单元连接构成硬件平台,通过软件加载实现各种无线通信功能。端到端重配置技术是在软件无线电的基础上发展起来的,该技术使通信系统不仅具有重配置的能力,还能提供一体化的重配置管理架构,实现联合无线资源管理和网络规划。端到端重配置技术已经成为软件无线电的发展趋势。 宽带无线接入(BWA,BroadbandWirelessAccess)是当前通信界研究的热点之一,而WiMax和WiFi是BWA中最热门的两个技术,所以本文选择了IEEE802.16-2004与IEEE802.11a,设计了基于其物理层标准的可重配置OFDM基带系统。它们均采用正交频分复用技术(OFDM,OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)。 本文研究了IEEE802.16-2004与IEEE802.11a物理层标准,结合Altera公司提供的FPGA开发工具QuartusⅡ、Mentor公司仿真工具ModelsimSE6.0,完成了基于IEEE802.16-2004及IEEE802.11a的可重配置OFDM基带系统的FPGA设计。该设计中,对FPGA进行重新配置,实现了802.16-2004与802.11a两种技术的完全重配置;通过选择不同的参数来调用不同子模块,实现802.16-2004与802.11a内部不同调制技术的局部重配置。该可重配置基带系统核心的FFT/IFFT。模块采用基4按频率抽取及Cordic算法,消除乘法运算,有利于FPGA实现;在802.16-2004系统中,选取了基于前导序列的符号同步算法,在FPGA中实现。最后使用开发软件、综合软件以及仿真软件分析了系统的性能并给出了系统的性能指标。
上传时间: 2013-05-19
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基于FPGA的UHF多协议RFID基带信号处理
上传时间: 2013-07-18
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GPS软件接收机基带处理算法研究与FPGA实现
上传时间: 2013-07-17
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基于过采样和∑-△噪声整形技术的DAC能够可靠地把数字信号转换为高精度的模拟信号(大于等于16位)。采用这一架构进行数模转换具有诸多优点,例如极低的失配噪声和更高的可靠性,便于实现嵌入式集成等,最重要的是可以得到其他DAC结构所无法达到的精度和动态范围。在高精度测量,音频转换,汽车电子等领域有着广泛的应用价值。 本文采用∑-△结构以FPGA方式实现了一个具有高精度的数模转换器,在24比特的输入信号下,达到了约150dB的信噪比。作为一个灵活的音频DAC实现方案。该DAC可以对CD/DVD/HDCD/SACD等多种制式下的音频信号进行处理,接受并转换采样率为32/44.1/48/88.2/96/192kHz,字长为16/18/20/24比特的PCM数据,具备良好的兼容性和通用性。 由于非线性和不稳定性的存在,高阶∑-△调制器的设计与实现存在较大的难度。本文综合大量文献中的经验原则和方法,阐述了稳定的高阶高精度调制器的设计流程;并据此设计了达到24bit精度和满量程输入范围的的5阶128倍调制器。本文创新性地提出了∑-△调制器的一种高效率流水线实现结构。分析表明,与其他常见的∑-△调制器实现结构相比,本方案具有结构简单、运算单元少等优点;此外在同样信号采样率下,调制器所需的时钟频率大大降低。 文中的过采样滤波模块采用三级半带滤波器和一个可变CIC滤波器级联组成,可以达到最高128倍的过采样比,同时具有良好的通带和阻带特性。在半带滤波器的设计中采用了CSD编码,使结构得到了充分的简化。 本文提出的过采样DAC方案具有可重配置结构,让使用者能够方便地控制过采样比和调制器阶数。通过积分梳状滤波器的配置,能够获得32/64/128倍的不同过采样比,从而实现对于32~192kHz多种采样率输入的处理。在不同输入字长情况下,通过调制器的重构,则可以将调制器由高精度的5阶模式改变为功耗更低的3阶模式,满足不同分辨率信号输入时的不同精度要求。这是本文的另一创新之处。 目前,该过采样DAC已经在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件实现和验证。测试表明,对于从32kHz到192kHz的不同输入信号,该DAC模块输出1比特码流的带内信噪比均能满足24比特数据转换应用的分辨率要求。
上传时间: 2013-07-08
上传用户:从此走出阴霾
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标签: 晶体三极管
上传时间: 2013-07-29
上传用户:金宜
近几年来,OFDM技术引起了人们的广泛注意,根据这项新技术,很多相关协议被提出来。其中WiMax代表空中接口满足IEEE802.16标准的宽带无线通信系统,IEEE标准在2004年定义了空中接口的物理层(PHY),即802.16d协议。该协议规定数据传输采用突发模式,调制方式采用OFDM技术,传输速率较高且实现方便、成本低廉,已经成为首先推广应用的商业化标准。本文对IEEE802.16d OFDM系统物理层进行了研究,并在XILINX公司的Virtexpro II芯片上实现了基带算法。 ⑴探讨了OFDM基本原理及其关键技术。根据IEEE802.16d OFDM系统的物理层发送端流程搭建了基带仿真链路,利用MATLAB/SIMULINK仿真了OFDM系统在有无循环前缀(CP)、多径数目不同等情况下的性能变化。由于同步算法和信道估计算法计算量都很大,为了找到适合采用FPGA实现的算法,分析了同步误差和不同信道估计算法对接收信号的影响,并结合计算量的大小提出了一种新的联合同步算法,以及得出了LS信道估计算法最适合802.16d系统的结论。 ⑵完成了基带发射机和接收机的FPGA硬件电路实现。为了使系统的时钟频率更高,采用了流水线的结构。设计中采用编写Verilog程序和使用IP核相结合的办法,实现了新的联合同步算法,并且通过简化结构,避免了信道估计算法中的繁琐除法。利用ISE9.2i和Modelsim6.Oc软件平台对程序进行设计、综合和仿真,并将仿真结果和MATLAB软件计算结果相对比。结果表明,采用16位数据总线可达到理想的精度。 ⑶采用串口通信的方式对基带系统进行了验证。通过串口通信从功能上表明该系统确实可行。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:zhangyigenius
· 摘要: 社会生产、生活的许多方面需要用到地磁定向,本文以磁阻传感器为基础,组合加速度计、温度传感器、A/D转换芯片(ADS8364)以及DSP微控制器(MC56F8366)等器件构建了一个具有倾角补偿的电子罗盘,试验表明该系统具有良好的指向能力.
上传时间: 2013-07-09
上传用户:lw4463301