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抑制载波

  • 基于FPGA浮点运算器的设计

    在很多高精度计算场合需要采用浮点运算。过去用门电路进行各种运算通常为定点运算,但其计算精度有限。随着现场可编程门阵(FPGA)的迅速发展,可以采用FPGA实现浮点运算。 本文首先介绍定点数和浮点数的格式,完成基于FPGA的几种常用浮点运算器的VHDL设计,包括浮点数与定点数之间的相互转换,浮点加法器、减法器、乘法器以及除法器。在这些浮点运算单元电路中采用多级流水线技术,并在某些方面优化算法,提高了运算器的性能。在此基础上讨论浮点运算器的应用,通过调用自主开发的浮点乘、加模块设计浮点FIR滤波器,并将其应用于正交中频采样,结果表明浮点运算的正交中频采样可以得到更高的镜频抑制比。最后应用浮点运算模块设计浮点FFT处理器,在FPGA中实现高精度的FFT处理。

    标签: FPGA 浮点运算器

    上传时间: 2013-05-20

    上传用户:hechao3225

  • GPS信号CA码跟踪的FPGA实现

    GPS全球定位系统是美国国防部为军事目的而建立的卫星导航系统,其主要目的是解决海上、陆地和空中运载工具的导航定位问题。GPS作为新一代卫星导航系统,不仅具有全球、全天候、连续、高精度导航与定位能力,而且具有优良的抗干扰性和保密性。因此,发展全球定位系统是当今导航技术现代化的一个重要标志。在GPS接收机中,为了得到导航电文并对其进行解算,要完成复杂的信号处理过程。其中,怎样捕获到卫星信号,并对C/A码进行跟踪是研制GPS接收机的重要问题之一。本文在对GPS信号的结构进行深入的分析后,结合FPGA的特点,对算法进行设计及优化后,给出了相应的仿真。内容主要包括以下几个方面: 1.对GPS信号结构的产生原理进行了深入地分析,并对GPS信号的调制机理进行详细地阐述。 2.在GPS信号的捕获方面,采用了基于FFT频域的快速捕获的方法,即将接收到的GPS信号先利用快速傅立叶变换(FFT)变换到频域,在频域完成相应的运算后,再利用傅立叶反变换(IFFT)变换到时域。从而大大减少了计算量,加快了信号捕获的速度,提高了捕获性能。 3.在C/A码跟踪部分,本文采用了非相干延迟锁定环对C/A码进行跟踪。来自载波跟踪环路的本地载波将输入的信号变成基带信号,然后分别和本地码的三个不同相位序列进行相乘,将相乘结果进行累加,经过处理将得到码相位和当前的载波频率送到载波跟踪环路。 4.载波跟踪环,本文采用的是科斯塔斯环。载波跟踪环和码跟踪环在结构上相似,故本文只对关键的载波NCO进行了仿真。 本文的创新点主要是使用FPGA对整个GPS信号的捕获及C/A码的跟踪进行设计。此外,根据FPGA的特点,在不改变外部硬件设计的前提下,改变相应的IP核或相关的VHDL程序就可对系统进行各种优化设计,以适应不同类型的GPS接收机的不同功能。

    标签: FPGA GPS 信号

    上传时间: 2013-06-27

    上传用户:哇哇哇哇哇

  • 基于数据符号同步的FPGA仿真实现

    近年来,人们对无线数据和多媒体业务的需求迅猛增加,促进了宽带无线通信新技术的发展和应用。正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiolexing,OFDM)技术已经广泛应用于各种高速宽带无线通信系统中。然而 OFDM 系统相比单载波系统更容易受到频偏和时偏的影响,因此如何有效地消除频偏和时偏,实现系统的时频同步是 OFDM 系统中非常关键的技术。 本文讨论了非同步对 OFDM 系统的影响,分析了当前用于 OFDM 系统中基于数据符号的同步算法,并简单介绍非基于数据符号同步技术。基于数据符号的同步技术通过加入训练符号或导频等附加信息,并利用导频或训练符号的相关性实现时频同步。此算法由于加入了附加信息,降低了带宽利用率,但同步精度相对较高,同步捕获时间较短。 随着电子芯片技术的快速发展,电子设计自动化 (Electronic DesignAutomation,EDA) 技术和可编程逻辑芯片 (FPGA/CPLD) 的应用越来越受到大家的重视,为此文中对 EDA 技术和 Altera 公司制造的 FPGA 芯片的原理和结构特点进行了阐述,还介绍了在相关软件平台进行开发的系统流程。 论文在对基于数据符号三种算法进行较详细的分析和研究的基础上,尤其改进了基于导频符号的同步算法之后,利用 Altera 公司的 FPGA 芯片EP1S25F102015 在 OuartusⅡ5.0 工具平台上实现了 OFDM 同步的硬件设计,然后进行了软件仿真。其中对基于导频符号同步的改进算法硬件设计过程了进行了详细阐述。不仅如此,对于基于 PN 序列帧的同步算法和基于循环前缀 (Cycle Prefix,CP) 的极大似然 (Maximam Likelihood,ML)估计同步算法也有具体的仿真实现。 最后,文章还对它们进行了比较,基于导频符号同步设计的同步精度比较高,但是耗费芯片的资源多,另一个缺点是没有频偏估计,因此运用受到一定限制。基于 PN 序列帧的同步设计使用了最少的芯片资源,但要提取 PN 序列中的信号数据有一定困难。基于循环前缀的同步设计占用了芯片 I/O 脚稍显多。这几种同步算法各有优缺点,但可以根据不同的信道环境选用它们。

    标签: FPGA 数据 同步的 仿真实现

    上传时间: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的GPS中频数字接收机

    本文进行了基于FPGA的GPS直序伪码扩频接收机的设计和数字化硬件实现。论文首先对GPS卫星导航定位系统进行了分析,并对与数字化接收机直接相关联的GPS信号中频部分结合实际系统要求进行了设计和分析,由此确定了数字化伪码捕获跟踪接收机研制的具体要求,之后完成了接收机中频数字化方案设计。同时对伪码捕获跟踪后端的载波捕获跟踪的实现方案进行了描述和分析。最后利用EDA工具在FPGA芯片上实现了GPS数字化接收机的伪码捕获跟踪。 受工作环境的制约,GPS卫星接收机系统首先表现为功率受限系统,接收机必须满足在低信噪比条件下工作。同时接收机与卫星间高动态产生的多普勒频率,给接收机实现快速捕获带来了难度。通过仿真分析,综合了实现难度和性能两方面因素,针对小信噪比工作条件提出了改进型的序贯伪码捕获实施方案。同时按照捕获概率和时间的要求,对接收机偏压、上、下门限、NCO增益等进行了设计和仿真分析,确定了捕获的数字化实现方案,伪码跟踪采用超前滞后环方案。捕获完成后可使本地伪码与接收伪码的相对误差保持在±1/4码元范围内,而跟踪环路的跟踪范围为±4/3码元,保证了捕获到跟踪的可靠衔接,同时采用可变环路带宽措施解决了跟踪速度和精度的矛盾。 在数字化实现设计中,给出了详细的数字化实现方案和分析,这样在保证工作精度的同时尽量减少硬件资源的开销,利用EDA工具,采用Veilog设计语言在Xilinx的VirtexII系列的XC2V500fg256的FPGA上完成数字化接收机伪码捕获跟踪的实现,并在其开发平台上对数字化接收机进行了仿真验证,在给定的工作条件下达到了设计性能和指标要求。

    标签: FPGA GPS 中频 数字接收机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:15510133306

  • OFDM系统的定时和频率同步的实现

    正交频分复用技术(OFDM)是未来宽带无线通信中的关键技术。随着用户对实时多媒体业务,高速移动业务需求的迅速增加,OFDM由于其频谱效率高,抗多径效应能力强,抗干扰性能好等特点,该技术正得到了广泛的应用。 OFDM系统的子载波之间必须保持严格的正交性,因此对符号定时和载波频偏非常敏感。本课题的主要任务是分析各种算法的性能的优劣,选取合适的算法进行FPGA的实现。 本文首先简要介绍了无线信道的传输特性和OFDM系统的基本原理,进而对符号同步和载波同步对接收信号的影响做了分析。然后对比了非数据辅助式同步算法和数据辅助式同步算法的不同特点,决定采用数据辅助式同步算法来解决基于IEEE 802.16-2004协议的突发传输系统的同步问题。最后部分进行了算法的实现和仿真,所有实现的仿真均在QuartusⅡ下按照IEEE 802.16-2004协议的符号和前导字的结构进行。 本文的主要工作:(1)采用自相关和互相关联合检测算法同时完成帧到达检测和符号同步估计,只用接收数据的符号位做相关运算,有效地解决了判决门限需要变化的问题,同时也减少了资源的消耗;(2)在时域分数倍频偏估计时,利用基于流水线结构的Cordic模块计算长前导字共轭相乘后的相角,求出分数倍频偏的估计值;(3)采用滑动窗口相关求和的方法估计整数倍频偏值,在此只用频域数据的符号位做相关运算,有效地解决了传统算法估计速度慢的缺点,同时也减少了资源的消耗。

    标签: OFDM 定时 同步的

    上传时间: 2013-05-23

    上传用户:宋桃子

  • 数字音频广播中OFDM调制的研究与实现

    正交频分复用(OFDM)是一种无线环境下的高速传输技术,它使用一系列低速子载波并行传输数据,具有抗多径干扰的能力、能以很高的频谱利用率实现高速数据传输等优点。数字音频广播(DAB)系统中采用OFDM调制技术。 本文首先概述了OF'DM的基本原理和实现方法,分析了DAB中不同模式下OFDM调制的参数和特点。实现OFDM的核心技术是快速傅立叶变换(FFT)。本文在分析研究了多种FFT算法的基础上选择了最适合FPGA实现的,满足DAB系统中OFDM调制要求的FFT算法,即将2048点FFT分解为基-4和基-2混合基算法。 本文研究重点是使用FPGA实现2048点复数FFT处理器。2048点FFT由五级基-4运算和一级基-2运算组成。针对这一算法以及FPGA特点,进行系统结构设计、各个模块设计、FPGA实现和测试。一个基-4和基-2复用的蝶形运算模块是整个FFT处理器的核心部分。此外系统还包括:系统控制模块,地址产生模块,RAM和ROM。本文特别针对2048点按频率抽取基-4/2顺序处理的FFT处理器提出了一种巧妙的数据地址和旋转因子地址生成的方法。 仿真和验证表明,运算的结果可以达到一定的精度要求,运算速度满足系统要求,说明该OFDM调制器的设计是可行的,可以应用于DAB系统中

    标签: OFDM 数字音频广播 调制

    上传时间: 2013-06-05

    上传用户:star_in_rain

  • 基于FPGA全数字OFDM收发信机

    正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术作为一种可以有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术,引起了广泛关注。它利用许多并行的、传输低速率数据的子载波来实现高速率的通信。它的特点是各子载波相互正交,所以扩频调制后的频谱可以相互重叠,不但减小了子载波问的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。由于OFDM的高频谱利用率、易于硬件实现、对抗频率选择性衰落和窄带干扰的能力突出等优点,它成为第四代移动通信的首选技术,是当前移动通信技术研究的热点问题。 本文概括的介绍了OFDM系统的基本概念、基本工作原理和关键技术,重点讨论了如何在FPGA上实现OFDM低中频收发信机。基于这些理论知识,确定了OFDM低中频收发信机系统实现方案,并选择ALTERA公司的Cyclone

    标签: FPGA OFDM 全数字 收发信机

    上传时间: 2013-06-29

    上传用户:水瓶kmoon5

  • 全数字OQPSK解调算法的研究及FPGA实现

    随着各种通信系统数量的日益增多,为了充分地利用有限的频谱资源,高频谱利用率的调制技术不断被应用。偏移正交相移键控(OQPSK: Offset QuadraturePhase Shift Keying)是一种恒包络调制技术,具有较高的频谱利用率和功率利用率,广泛应用于卫星通信系统和地面移动通信系统。因此,对于OQPSK全数字解调技术的研究具有一定的理论价值。 本文以软件无线电和全数字解调的相关理论为指导,成功设计并实现了基于FPGA的OQPSK全数字解调。论文介绍了OQPSK全数字接收解调原理和基于软件无线电设计思想的全数字接收机的基本结构,详细阐述了当今OQPSK数字解调中载波频率同步、载波相位同步、时钟同步和数据帧同步的一些常用算法,并选择了相应算法构建了三种系统级的实现方案。通过MATLAB对解调方案的仿真和性能分析,确定了FPGA中的系统实现方案。在此基础上,本文采用VerilogHDL硬件描述语言在Altera公司的Quartus II开发平台上设计了同步解调系统中的各个模块,还对各模块和整个系统在ModelSim中进行了时序仿真验证,并对设计中出现的问题进行了修正。最后,经过FPGA调试工具嵌入式逻辑分析仪SignalTapⅡ的硬件实际测试,本文对系统方案进行了最终的改进与调整。 实际测试结果表明,本文的设计最终能够达到了预期的指标和要求。本课题设计经过时序和资源优化后还可以向ASIC和系统级SOC转化,以进一步缩小系统体积、降低成本和提高电路的可靠性,因此具有良好的实际应用价值。

    标签: OQPSK FPGA 全数字 解调

    上传时间: 2013-07-14

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  • 电磁兼容原理与设计技术(第1章)

    【人邮出版社,2004,杨克俊编著】 本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念,以及国内、外电磁兼容技术标准,着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章,内容包括:屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第1章 电磁兼容技术概述

    标签: 电磁兼容 设计技术

    上传时间: 2013-04-24

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  • 电磁兼容原理与设计技术(第2-3章)

    本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念,以及国内、外电磁兼容技术标准,着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章,内容包括:屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。 第2章 屏蔽技术 第3章 滤波技术

    标签: 电磁兼容 设计技术

    上传时间: 2013-06-22

    上传用户:moonkoo7