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曝光补偿

  • 基于ARM的智能控制器的设计

    在国内新的电力市场形势的变化下,配电网自动化尤其是配电网自动化中的无功补偿和配电数据监测在电力企业中的重要性越来越显著。另一方面,我国电力供需矛盾趋于缓和,电力负荷控制系统的控制功能变得很少使用,造成了资金、资源的很大浪费。为了使这些资源更有效地服务于配电网自动化建设,在充分整合电力负荷控制系统原有硬件资源的基础上,开发了基于ARM的智能控制器来实现对电网的无功补偿和配电监测,对原有的数据资源进行了进一步的开发利用。 本论文主要完成了以下几个方面的工作: 1、研究电网数据采集方法、高速数字信号处理算法、智能无功补偿算法。 2、研究基于GPRS的分布式网络结构及国家电网公司通信协议《电力负荷管理系统数据传输规约—2004》的实现。 3、研究基于高性能嵌入式系统的终端软、硬件平台的实现

    标签: ARM 智能控制器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:yph853211

  • OFDMMIMO系统接收机关键技术研究与FPGA实现

    近年来,移动通信技术在全球范围内得到了迅猛的发展及应用,各种全新的无线通信概念层出不穷、各种新的体制及其关键技术日新月异。由于正交频分复用(OFDM)技术可以高效地利用频谱资源并有效地对抗频率选择性衰落,多入多出(MIMO)利用多个天线实现多发多收,在不增加带宽和发送功率的情况下,可以成倍提高信道容量,因此OFDM-MIMO技术被广泛认为是后三代通信系统(B3G)的关键技术,是当今移动通信领域研究的热点。 本文对OFDM-MIMO通信系统接收机的关键技术--数字下变频,OFDM同步、解调进行了相关研究,在多天线接收板的XC2VP70-5FF1704芯片上,完成了数字下变频,OFDM同步和解调的FPGA设计与实现。通过功能仿真、时序仿真、板级电路测试,验证了该设计的正确性。 本文首先介绍了OFDM基本原理以其特点,然后对同步技术和数字下变频技术作了相应的介绍。同步是OFDM系统设计中的一项关键技术,即是针对系统中存在的时间偏差、频率偏差进行定时恢复、频偏的估计与补偿,来减少各种同步偏差对系统性能的影响。数字下变频是软件无线电的核心技术之一,其基本功能是从高速中频数字信号中提取所需的窄带信号,将其下变频为基带信号,降低数据率,以供后续DSP器件作进一步处理。 在数字下变频器的设计和实现方面,本文先介绍了数字下变频器的原理和基本结构,然后根据系统要求对其进行了设计,并在实现上作了一些简化,节约了硬件资源。 在对时间同步的设计和实现方面,本文采用了利用PN序列进行时间同步的算法。在实现上根据系统实际情况将数据分为四路分别与本地PN码做滑动相关运算,更有效的利用了同步数据,达到了更好的同步性能。 在OFDM的频率同步的设计和实现方面,本文采用重复的PN码两两相关来估计频偏值,并联合一个二阶负反馈环路进行补偿。该算法利用环路自身噪声带宽抑制噪声,提高频率估计精度,并同时利用负反馈扩大频偏估计范围。本文在对算法的详细研究分析的基础上对其进行了FPGA设计与实现。

    标签: OFDMMIMO FPGA 接收机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:heminhao

  • TDSCDMA频点拉远系统的FPGA设计与实现

    随着TD—SCDMA技术的不断发展,TD—SCDMA系统产品也逐步成熟并随之完善。产品家族日益丰富,室内型宏基站、室外型宏基站、分布式基站(BBU+RRU)、微基站等系列化基站产品逐步问世,可以满足不同场景的建网需求。而分布式基站(BBU+RRU)越来越多地受到业界的关注和重视。 本文主要从TD—SCDMA频点拉远系统(RRU)和软件无线电技术的发展入手,重点研究TD—SCDMA频点拉远系统的FPGA设计与实现。TD—SCDMA通信系统通过灵活分配不同的上下行时隙,实现业务的不对称性,但是多路数字中频所构成的系统成本高和控制的复杂性,以及TDD双工模式下,系统的峰均比随时隙数增加而增加,对整个频点拉远系统的前端放大器线性输入提出了很高的要求。TD—SCDMA系统使用软件无线电平台,一方面软件算法可以有效保证时隙分配的准确性,保证对前端控制器的开关控制,以及对上下行功率读取计算和子帧的灵活提取,另一方面灵活的DUC/CFR算法可以有效的提高频带利用率和抗干扰能力,有效的控制TDD系统的峰均比,有效降低系统对前端放大器线性输出能力的要求。 本文主要研究软件无线电中DUC和CFR的关键技术以及FPGA实现,DUC主要由3倍FIR内插成型滤波器、2倍插值补偿滤波器以及5级CIC滤波器级联组成;而CFR主要采用类似基带削峰的加窗滤波的中频削峰算法,可以降低相邻信道的溢出,更有效的降低CF值。将DUC/CFR以单片FPGA实现,能很好提高RRU性能,减少其硬件结构,降低成本,降低功耗,增加外部环境的稳定性。

    标签: TDSCDMA FPGA 频点

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:18752787361

  • 板级光互连协议研究与FPGA实现

    随着集成电路频率的提高和多核时代的到来,传统的高速电互连技术面临着越来越严重的瓶颈问题,而高速下的光互连具有电互连无法比拟的优势,成为未来电互连的理想替代者,也成为科学研究的热点问题。目前,由OIF(Optical Intemetworking Forum,光网络论坛)论坛提出的甚短距离光互连协议,主要面向主干网,其延迟、功耗、兼容性等都不能满足板间、芯片间光互连的需要,因此,研究定制一种适用于板级、芯片级的光互连协议具有非常重要的研究意义。 本论文将协议功能分为数据链路层和物理层来设计,链路层功能包括了协议原语设计,数据帧格式和数据传输流程设计,流量控制机制设计,协议通道初始化设计,错误检测机制设计和空闲字符产生、时钟补偿方式设计;物理层功能包含了数据的串化和解串功能,多通道情况下的绑定功能,数据编解码功能等。 然后,文章采用FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)技术实现了定制协议的单通道模式。重点是数据链路层的实现,物理层采用定制具备其功能的IP(Intellectual Property,知识产权)——RocketIO来实现。实现的过程中,采用了Xilinx公司的ISE(Integrated System Environment,集成开发环境)开发流程,使用的设计工具包括:ISE,ModelSim,Synplify Pro,ChipScope等。 最后,本文对实现的协议进行了软件仿真和上扳测试,访真和测试结果表明,实现的单通道模式,支持的最高串行频率达到3.5GHz,完全满足了光互连验证系统初期的要求,同时由RocketIO的高速串行差分口得到的眼图质量良好,表明对物理层IP的定制是成功的。

    标签: FPGA 板级 光互连 协议研究

    上传时间: 2013-06-28

    上传用户:guh000

  • 基于DSPFPGA的H264AVC实时编码器

    H.264/AVC是ITU-T和ISO联合推出的新标准,采用了近几年视频编码方面的先进技术,以较高编码效率和网络友好性成为新一代国际视频编码标准。 本文以实现D1格式的H.264/AVC实时编码器为目标,作者负责系统架构设计,软硬件划分以及部分模块的硬件算法设计与实现。通过对H.264/AVC编码器中主要模块的算法复杂度的评估,算法特点的分析,同时考虑到编码器系统的可伸缩性,可扩展性,本文采用了DSP+FPGA的系统架构。DSP充当核心处理器,而FPGA作为协处理器,针对编码器中最复杂耗时的模块一运动估计模块,设计相应的硬件加速引擎,以提供编码器所需要的实时性能。 H.264/AVC仍基于以前视频编码标准的运动补偿混合编码方案,其中一个主要的不同在于帧间预测采用了可变块尺寸的运动估计,同时运动向量精度提高到1/4像素。更小和更多形状的块分割模式的采用,以及更加精确的亚像素位置的预测,可以改善运动补偿精度,提高图像质量和编码效率,但同时也大大增加了编码器的复杂度,因此需要设计专门的硬件加速引擎。 本文给出了1/4像素精度的运动估计基于FPGA的硬件算法设计与实现,包括整像素搜索,像素插值,亚像素(1/2,1/4)搜索以及多模式选择(支持全部七种块分割模式)。设计中,将多处理器技术和流水线技术相结合,提供高性能的并行计算能力,同时,采用合理的存储器组织结构以提供高数据吞吐量,满足运算的带宽要求,并使编码器具有较好的可伸缩性。最后,在Modelsim环境下建立测试平台,完成了对整个设计的RTL级的仿真验证,并针对Altera公司的FPGA芯片stratixⅡ系列的EP2S60-4器件进行优化,从而使工作频率最终达到134MHz,分析数据表明该模块能够满足编码器的实时性要求。

    标签: DSPFPGA H264 264 AVC

    上传时间: 2013-07-24

    上传用户:sn2080395

  • 基于FPGADSP激光测距系统的研究

    从制成世界上第一台激光器开始,激光优异的单色性、方向性和高亮度特点引起了各界的关注。激光测距技术是目前应用较为广泛的一种激光技术,它与一般测距方法相比,具有操作方便,精度高和昼夜可用的优点。目前激光测距技术分成脉冲式和连续式两种类型,连续式测距系统随着近年来激光技术的发展逐渐引起人们的关注,在民用领域,尤其是在一些对数据的实时性要求不很高的系统中得到普遍应用。 小型化、智能化、高精度、对人眼安全是激光测距的发展方向,但是目前的测距仪普遍存在元器件较多、功耗相对较高、灵活性不够、适应能力不强、抗干扰能力不强等缺点,不利于整机的一体化和小型化设计。 基于上述局限性,本文提出一种新的思想,将数字信号处理技术应用到连续式相位激光测距技术中,具体是利用DDS(直接数字频率合成)技术产生用于调制激光器的正弦信号,利用FPGA与DSP技术实现高速数字化处理。该方法不仅克服了上面所述的缺点,而且还具有以下的优点:可以通过软件的方法改变调制频率,大大简化了测相电路,提高了使用的方便性:解决了激光连续测距中频率输出不稳定和相位抖动的问题,使测距仪的稳定性更高;采用DSP处理芯片对信号进行处理,处理速度更快,提高了实时性;采用FFT技术测相,不仅精度高,而且随着微电子技术的不断发展,精度还有上升的空间。 本文从理论和实验上验证了该测距方案的可行性。在采用实时取样补偿技术的情况下,该测距方案的测距精度可达到毫米量级,该测距方案设计新颖,系统受环境因素影响较小,可在恶劣环境下进行短距离(一般小于15米)的测量。实验结果表明,该设计方案基本上达到预期的指标要求。

    标签: FPGADSP 激光测距系统

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:manking0408

  • CCK基带调制解调技术的研究实现

    本文重点研究的是补偿编码键控(CCK)的调制与解调算法原理,以及基于FPGA进行的系统设计实现。作为IEEE802.11b标准中关键的调制技术,CCK码具有良好的相关特性,能够在高速率传输数据的同时有效的克服多径效应。本文首先对WLAN的结构和特点进行了简单介绍,对其中的IEEE802.11b标准进行了研究,并着重分析了其物理层基带部分的结构和规范。然后系统的介绍了CCK码的特点,重点对11Mb/s模式下基于“基本CCK码字集”的CCK调制原理和基于快速沃尔什变换(FWT)块的CCK解调原理进行了分析讨论。接下来通过在Matlab中对调制和解调方案的仿真,得到了正确的理论数据,并验证了系统设计的可行性。最后在Xilinx公司的ISE6.2开发环境下,使用硬件描述语言Verilog HDL对CCK调制和解调系统在FPGA中进行了设计,然后将整个系统在ModelSim中进行了功能仿真。理论分析和仿真结果的比较表明系统设计是正确的,而且系统性能良好。 本文所设计的基于FPGA的CCK调制和解调系统具有集成度高、稳定性强和能够在线软件更新等特点。研究成果可以给将来设计更高性能、更高集成度的基带WLAN芯片提供基础。

    标签: CCK 基带 调制 解调技术

    上传时间: 2013-06-02

    上传用户:yoleeson

  • 单相有源滤波器控制系统的研究

    现代家庭中单相供电的用电设备如电脑、电视机、冰箱等都具有非线性特性,都会产生谐波污染电网。本文针对这一现象研究了单相并联电压型有源电力滤波器(APF),设计了一个APF控制系统来产生与谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,并使补偿电流实时地跟踪谐波电流,从而消除谐波电流达到净化电网。 本文对提出的APF控制系统从模拟和数字两个方面进行了深入的研究。 首先,设计了APF的主电路结构,确定了系统中电感电容等元件参数,并根据仿真结果系统地分析了参数变化对系统补偿效果的影响,然后根据补偿效果选择最佳的参数值。 其次,针对控制系统要求,选用适合系统的电流电压PI双环控制系统,通过参数优化后得到了控制器的最优参数,使控制效果达到最优。并从理论上详细分析了无差拍控制算法。 最后,利用滞环比较原理制作了10KHz的三角波发生器,用于PWM调制电路。在对硬件描述语言以及FPGA设计流程深入理解的基础上,利用Verilog语言实现了双环PI控制器和PWM发生电路的数字化,使得有源电力滤波器补偿精度提高,有更好的可修改性,可使用于很多不同的非线性负载。

    标签: 单相 有源滤波器 控制系统

    上传时间: 2013-07-27

    上传用户:aa17807091

  • 基于FPGA的电力谐波分析仪的研究

    随着现代工业的高速发展,电力系统的非线性负荷日益增多,严重地污染了电网的环境,威胁着电网中的各种电气设备的安全经济运行,不论从保证电力系统和供电系统的安全经济运行或是从保证设备和人身的安全来看,对谐波污染造成的危害影响加以经常监测和限制都是极为迫切的。谐波测量是谐波治理的重要前提条件,也是分析解决谐波治理问题的基本问题。国内外已有各种谐波检测的研究,形成了多种谐波检测方法,基于快速傅立叶变化的FFT是当前谐波检测中应用最为广泛的一种谐波检测方法。特别是经过技术补偿后的FFT算法,在谐波检测中具有更好的性能。但该方法在实现上主要是采用通用DSP器件(比如TI公司产品),其实时性不强,影响了检测性能。随着微电子技术和数字信号处理技术的发展,基于FPGA的数字信号处理具有高速、开发简便、易于形成ASIC等优势而得到了广泛的应用。论文在分析谐波测量方法的基础上,提出了基于FPGA实现电网谐波测量系统。以嵌入式处理器NiosⅡ为核心,实现了电网谐波分析的周期图功率谱分析方法。在整个系统硬件设计的基础上,主要完成了基-28点、16点、32的FFT模块、完成了求模运算模块以及输出显示模块。通过比较仿真得到的方波、正弦信号的谱结构与实际系统输出的谱结构,验证了该实现方法的正确性。

    标签: FPGA 电力谐波 分析仪

    上传时间: 2013-06-30

    上传用户:无聊来刷下

  • 基于FPGA的高频数字DCDC变换器研究

    在传统的电力电子电路中,DC/DC变换器通常采用模拟电路实现电压或电流的控制。数字控制与模拟控制相比,有着显著的优点,数字控制可以实现复杂的控制策略,同时大大提高系统的可靠性和灵活性,并易于实现系统的智能化。但目前数字控制基本上限于电力传动领域,DC/DC变换器由于其开关频率较高,一般其外围功能由DSP或微处理器完成,而控制的核心,如PWM发生等大多采用专用控制芯片实现。FPGA由于其快速性、灵活性及保密性等优点,近年来在数字控制领域受到越来越多的关注。基于FPGA的DC/DC变换器是电力电子领域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck变换器的建模、设计及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA开发板实现了Buck变换器的全数字控制。 论文首先从Buck变换器的理论分析入手,根据它的物理特性,研究了该变换器的状态空间平均模型和小信号分析。为了获得高性能的开关电源,提出并分析了混杂模型设计方案,然后进行了控制器设计。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck电路的仿真模型,并进行仿真研究。浮点仿真的运算精度与溢出问题,影响了仿真的精度。为了克服这些不足,作者采用了定点仿真方法,得到了满意的仿真结果。论文还着重论述了开关电源的数字控制器部分,数字控制器一般由三个主要功能模块组成:模数转换器、数字脉宽调制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和数字补偿器。文中重点研究了DPWM和数字补偿器,阐述了目前高频数字控制变换器中存在的主要问题,特别是高频状态下DPWM分辨率较低,影响控制精度,甚至引起极限环(Limit Cycling)现象,对DPWM分辨率的提高与系统硬件工作频率之间的矛盾、DPWM分辨率与A/D分辨率之间的关系等问题作了全面深入的分析。论文提出了一种新的提高DPWM分辨率的方法,该方法在不提高系统硬件频率的前提下,采用软件使DPWM的分辨率大大提高。作者还设计了两种数字补偿器,并进行了分析比较,选择了合适的补偿算法,达到了改善系统性能的目的。 设计完成后,作者使用ISE 9.1i软件进行了FPGA实现的前、后仿真,验证了所提出理论及控制算法的正确性。作者完成了Buck电路的硬件制作及基于FPGA的软件设计,采用32MHz的硬件晶振实现了11-bit的DPWM分辨率,开关频率达到1MHz,得到了满意的系统性能,论文最后给出了仿真和实验结果。

    标签: FPGA DCDC 高频 数字

    上传时间: 2013-07-23

    上传用户:kristycreasy