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结构框图

  • OFDM系统同步及解调的FPGA实现.rar

    自20世纪80年代以来,正交频分复用技术不但在广播式数字音频和视频领域得到广泛的应用,而且已经成为无线局域网标准(例如IEEE802.11a和HiperLAN/2等)的一部分。OFDM由于其频谱利用率高,成本低等原因越来越受到人们的关注。随着人们对通信数据化、宽带化、个人化和移动化需求的增强,OFDM技术在综合无线接入领域将会获得越来越广泛的应用。人们开始集中越来越多的精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用,本文也是基于无线通信平台上的OFDM技术的运用。 本文的所有内容都是建立在空地数据无线通信系统下行链路FPGA实现基础上的。本文作者的主要工作集中在链路接收端的FPGA实现和调试上。主要包括帧同步(时间同步)算法的研究与设计、OFDM频率同步算法的研究与设计以及同步模块、OFDM解调模块、QAM解调模块的FPGA实现。最终实现高速数字图像传输系统下行链路在无线环境中连通。 对于无线移动通信系统而言,多普勒频移、收发设备的本地载频偏差均可能破坏OFDM系统子载波之间的正交性,从而导致ICI,影响系统性能。另外,由于OFDM系统大多采用IFFT/FFT实现调制解调,因此在接收方确定FFT的起点对数据的正确解调也至关重要。同步技术即是针对系统中存在的定时偏差、频率偏差进行定时、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。在OFDM实现的关键技术中,同步技术是十分重要的一部分。本文花费了三个章节阐述了同步技术的原理、算法和实现方法。 目前OFDM系统的载波同步方案,可以归纳为三大类:辅助数据类,盲估计类和基于循环前缀的半盲估计类。本文首先分析了各种载波同步方案的优缺点,并举例说明了各个载波同步方式的实现方法。然后具体阐述了本文在FPGA平台上实现的OFDM接收端同步的同步方式,包括其具体算法和FPGA实现结构。本文所采用的帧同步和频率同步方案都是采用辅助数据类的,在阐述其具体算法的同时对算法在不同参数和不同形式下的性能做出了仿真对比分析。 OFDM的解调采用FFT算法,在FPGA上的实现是十分方便的。本文主要阐述其实现结构,重点放在提取有效数据部分有效数据位置的推导过程。最后介绍了本文实现QAM软解调的解调方法。 本文阐述算法采用先提出原理,然后给出具体公式,再根据公式中的系数和变量分析算法性能的方式。在阐述实现方式时首先给出实现框图,然后对框图中比较重要或者复杂的部分进行详细阐述。在介绍完每个模块实现方式之后给出了仿真或者上板结果,最后再给出整体测试结果。

    标签: OFDM FPGA

    上传时间: 2013-06-26

    上传用户:希酱大魔王

  • 基于FPGA的数据采集与处理技术的研究.rar

    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,信号处理算法理论己趋于成熟,但其具体硬件实现方法却值得探讨。FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件,由于其具有高集成度、高速、可编程等优点,大大推动了数字系统设计的单片化、自动化,缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性,在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。本文对FPGA的数据采集与处理技术进行研究,基于FPGA在数据采样控制和信号处理方面的高性能和单片系统发展的新热点,把FPGA作为整个数据采集与处理系统的控制核心。主要研究内容如下: FPGA的单片系统研究。针对数据采集与处理,对FPGA进行选型,设计了基于FPGA的单片系统的结构。把整个控制系统分为三个部分:多通道采样控制模块,数据处理模块,存储控制模块。 多通道采样控制模块的设计。利用4片AD7506和一片AD7862对64路模拟量进行周期采样,分别设计了通道选择控制模块和A/D转换控制模块,并进行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采样控制。 数据处理模块的设计。FFT算法在数字信号处理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件实现结构,提出了用FPGA实现FFT的一种设计思想,给出了总体实现框图。分别设计了旋转因子复数乘法器,碟形运算单元,存储器,控制器,并分别进行了仿真。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。理论分析和仿真结果表明,状态机控制器成功地对各个模块进行了有序、协调的控制。 存储控制模块的设计。利用闪存芯片K9K1G08UOA对采集处理后的数据进行存储,设计了FPGA与闪存的硬件连接,设计了存储控制模块。 本文对FFT算法的硬件实现进行了研究,结合单片系统的特点,把整个系统分为多通道采样控制模块,数据处理模块,存储控制模块进行设计和仿真。设计采用VHDL编写程序的源代码。仿真测试结果表明,此FPGA单片系统可完成对实时信号的高速采集与处理。

    标签: FPGA 数据采集 处理技术

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:362279997

  • 基于FPGA的液晶显示控制系统的设计与实现.rar

    本文对基于FPGA的液晶显示控制系统的设计与实现进行了研究。设计中从LCD技术参数着手,通过对显示驱动系统结构与工作原理的研究,设计出显示控制系统的框图及各功能模块的VHDL程序,通过单片机系统配置FPGA芯片,控制LCD显示相应的汉字和图形。LCD显示控制系统由显示控制电路、显示驱动电路和相关外围辅助电路组成。显示控制电路从电路中各个功能模块所需要的控制时序信号出发,通过对其工作过程的研究,设计出控制器、RAM控制器等各功能模块。显示驱动电路从LCD工作所需要的扫描时序信号出发,设计出时序发生电路等各功能模块。所有的VHDL程序通过了MAX+PLUS—II软件实现编译及仿真后,在实际的硬件中调试通过。

    标签: FPGA 液晶显示 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:asasasas

  • 基于AT89C51单片机的超声波测距系统设计

    本文介绍一种基于AT89C51单片机的超声波测距系统,阐述了超声测距系统的构成、工作原理,给出了硬件电路框图和软件编程的设计方法。该系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点。

    标签: 89C C51 AT 89

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:sunzhp

  • 基于EDA平台的计算机系统结构课程实践

    基于EDA平台的计算机系统结构课程实践本文分析了计算机专业本科生课程计算机系统结构的教学现状, 结合目前在教学实践中采用的部分措施, 提出了在计算机系统结构课

    标签: EDA 计算机系统 实践

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lifevast

  • 横向磁通永磁同步电动机的三维磁场计算与结构性能分析

    横向磁通电机是近些年来出现的一种新型结构的电机,由于其转矩密度和功率密度大的优点受到了广泛的关注,但我国对该种电机的研究尚处于起步阶段。 本课题是国家863计划项目——“新型稀土永磁电机设计与集成技术(课题编号:2002AA324020)”中有关横向磁通永磁同步电动机的部分。本课题的目标就是要充分发挥横向磁通电机功率密度和转矩密度大的优点,克服其功率因数低的缺点,对横向磁通永磁同步电动机的磁场进行计算、分析,找出功率因数偏低的原因,并提出相应的改进方法和建议。在此基础上进行样机的研制,对理论成果进行验证,并力争样机在性能和工艺指标上有所突破,部分指标达到国际领先水平。 本文介绍了横向磁通永磁电机的特点及运行原理,并按照不同的分类方式介绍了横向磁通电机的各种结构。三维磁场的有限元计算十分复杂、计算量大,因此传统电机均采用简化的二维磁场进行计算。但是横向磁通电机由于结构特殊,无法采用简化的二维磁场的计算方法进行分析。因此本文利用ANSYS软件建立了样机模型,对样机进行了三维电磁场分析。在电磁场计算的基础上,进行了电机空载反电势,空载漏磁系数,电磁转矩等相关参数的计算,讨论了横向磁通永磁同步电动机的结构变化对参数的影响。本文特别针对横向磁通永磁电机功率因数较低这一问题进行了分析,找出了功率因数偏低的原因,提出了相应的改善方法和建议,对横向磁通电机的理论研究和设计应用分析方法进行了探讨。本文利用电磁场计算的结果,完成了电机运行特性仿真,克服了采用传统磁路等效的方法带来的误差。最后,通过与样机测试结果的对照研究,验证和完善分析方法,并为进一步获得性能更加优异的样机奠定了基础。

    标签: 磁通 永磁同步电动机 性能分析 磁场

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:a296386173

  • 基于三维磁场计算的永磁音圈电机结构优化设计

    音圈电机(VoiceCoilMotor,简称VCM)是特种直线电机,其工作原理与扬声器的音圈类似。其最突出的特点是体积小、重量轻,动作速度快,可以达到很高的定位精度,推力均匀。自从问世以来,广泛的应用在计算机存储设备、航天仪器(例如航天制冷机)、精密测距仪器(例如霍尔位移测量装置)、精密车床以及移动电话中。目前,生产出的VCM电机广泛应用于消费类和生产类市场,特别是高档家用电器和计算机中。 针对目前我国VCM结构设计的不足及工艺的落后,本文结合现有的加工工艺,研究永磁VCM的设计及结构优化,具体内容如下: 首先,介绍VCM工作原理,以及内磁式与外磁式、长音圈与短音圈、动圈式与动铁式、直线式与摇臂式等不同结构VCM及相应特点,阐述了力矩常数的意义及其对电机性能的影响,并详细介绍了VCM在光盘驱动器、硬盘驱动器,以及在电刷试验台(提供静压力)中的典型应用。 其次,从电机电磁场的基本理论出发,介绍有限元及其在电磁场仿真计算中的应用,并采用有限元软件ANSYS,结合实际算例,对VCM进行建模和仿真。 再次,文中详细介绍了永磁VCM的设计过程,提出了设计方法以供参考,其中包含了定量计算,包括了永磁体材料的选择、体积的计算,音圈的设计(匝数计算及选型),以及电机整体的机械结构设计。 最后,结合设计VCM应当遵循的原则,提出了若干结构优化设计方案。在理论推导和分析的基础上,结合仿真软件ANSYS,对几种结构分别进行了电机电磁场以及电机性能的仿真分析,其中包括:采用钕铁硼永磁的单励磁结构VCM与传统铁氧体VCM的性能差异;增加极靴对VCM性能影响;增加短路环及变换结构对VCM动态响应速度的影响等。

    标签: 磁场 优化设计 计算 音圈电机

    上传时间: 2013-06-10

    上传用户:wanghui2438

  • 开关磁阻电机的新型齿极结构及自组织模糊控制

    开关磁阻电机驱动系统(SRD)是一种新型交流驱动系统,以结构简单、坚固耐用、成本低廉、控制参数多、控制方法灵活、可得到各种所需的机械特性,而备受瞩目,应用日益广泛.并且SRD在宽广的调速范围内均具有较高的效率,这一点是其它调速系统所不可比拟的.但开关磁阻电机(SRM)的振动与噪声比较大,这影响了SRD在许多领域的应用.本文针对上述问题进行了研究,提出了一种新型齿极结构,可有效降低开关磁阻电机的振动与噪声.通过电磁场有限元计算可看出,在新型齿极结构下,导致开关磁阻电机振动与噪声的径向力大为减小,尤其是当转子极相对定子极位于关断位置时,径向力大幅度地减小,并改善了径向力沿定子圆周的分布,使其波动减小,从而减小了定子铁心的变形与振动,进而降低了开关磁阻电机的噪声.静态转矩因转子极开槽也略微减小,但对电机的效率影响不大.开关磁阻电机因磁路的饱和导致参数的非线性,又因在不同控制方式下是变结构的.这使得开关磁阻电机的控制非常困难.经典的线性控制方法如PI、PID等方法用于开关磁阻电机的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模变结构控制、状态空间控制方法等可取得较好的控制效果但大都比较复杂,实现起来比较困难.而智能控制方法如模糊控制本身为一种非线性控制方法,对于非线性、变结构、时变的被控对象均可取得较好的控制效果且不需知道被控对象的数学模型,这对于很难精确建模的开关磁阻电机来说尤其适用.同时,模糊控制实现比较容易.但对于变参数、变结构的开关磁阻电机来说固定参数的模糊控制在不同条件下其控制效果难以达到最优.为取得最优的控制效果,该文采用带修正因子的自组织模糊控制器,采用单纯形加速优化算法通过在线调整参数,达到了较好的控制效果.仿真结果证明了这一点.

    标签: 开关磁阻电机 自组织 模糊控制

    上传时间: 2013-05-16

    上传用户:大三三

  • 盘式无铁心永磁同步电机磁场分析及磁钢结构优化

    盘式永磁同步电动机是一种性能优越、但结构特殊的电动机。作为一种理想的驱动装置,其应用范围遍及航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。本文利用稀土永磁材料钕铁硼的高矫顽力,提出了一种省却了铁心的双转子、单定子结构盘式无铁心永磁同步电机,进一步减轻了电机的质量并消除转矩脉动。 对电机的设计、性能预测都离不开电机电磁场的计算。不同于传统的圆柱式径向磁通电机,盘式无铁心电机是轴向磁通电机,外加其无铁心的结构,决定了该电机的磁场呈三维、开域分布。对它的电磁场分析,不能采用对待径向磁通电机的化为二维磁场的分析方法。 本文研究的重点内容分为两部分:(1)在盘式无铁心永磁同步电机的结构上,建立其磁场三维模型,由三维有限元法计算三维电磁场,分析计算结果,并总结出盘式无铁心永磁同步电机的磁场分布规律。 (2)在磁场计算的基础上,将Halbach型永磁体阵列的理论应用到磁钢设计中来,提出磁钢结构优化方案,研究出适合于盘式无铁心永磁同步电机的磁钢结构,以获得理想的磁场波形和磁密值。 本文首先从磁路计算的方法入手,通过磁路计算分析出盘式无铁心永磁同步电机的磁场分布特点。其后直接运用三维有限元法求解该电机的电磁场,分析计算结果。为了获得低漏磁、高气隙磁密值、正弦形的气隙磁场分布,本文先后提出普通轴向充磁磁钢结构、不等厚轴向充磁磁钢结构并将Halbach阵列的理论应用到盘式无铁心永磁同步电机的磁刚结构优化中,讨论了三种不同角度的Halbach型永磁体阵列。最后为了简化磁钢的加工工艺,将不等厚永磁体阵列与Halbach永磁体阵列相结合,提出了最经济、有效的改进型Halbach永磁体阵列,给出具体磁钢尺寸,并运用ANSYS软件对各种磁钢结构产生的磁场进行结果仿真。

    标签: 永磁同步电机 磁场分析 磁钢

    上传时间: 2013-06-23

    上传用户:zhaoq123

  • 基于ARM的智能家居控制系统

    近年来,随着电子技术的发展,消费电子产品(Consumer Electronics)已与计算机(Computer)、通信(Communication)两项产品的技术结合在一起,成为目前所统称的3C产品,并使家用电子电器产品步向智能家居的方向。但是目前大多数智能家居系统其控制器一般由8位或16位的单片机控制,其控制功能比较简单,很难实现网络化和无线传输,对于未来的智能家居系统的扩展性也比较有限。本文针对目前国内智能家居系统的局限性,提出一种基于嵌入式处理器ARM平台以及以太网和GPRS网络通信技术的智能家居系统,它不仅能对小区内住宅的安全状况进行实时监控,还能实现家用电器的远程控制、“三表”(即水表、电表、燃气表)的远程抄送。同时该系统还提供了规范的串行通信接口,对于未来的系统的扩展提供了广阔的空间。 本文首先详细的介绍了ARM处理器及嵌入式操作系统uClinux的发展概况,接着讨论了GPRS网络通信技术的工作原理,最后给出了智能家居控制系统的硬件设计和软件设计。该智能家居系统的硬件主要包括ARM主控模块的选型、报警I/O电路设计、以太网接口电路设计、图像处理模块电路和“三表”的串行口电路组成。软件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、图像采集与压缩程序、以太网驱动及通讯程序、RS-485串行接口程序、GPRS网络通信程序和报警I/O接口程序。 该系统主要部分包括小区内住宅的安防监控,GPRS无线智能家电的远程控制和无线报警以及抄表的远程传送。利用当前较为成熟的GPRS技术和以太网实现对小区内用户进行集中安防监控与管理,同时给出了系统的功能和结构以及硬件原理框图和软件设计思路及主要程序。

    标签: ARM 智能家居控制系统

    上传时间: 2013-07-12

    上传用户:haobin315