正交频分复用(OFDM)技术是一种多载波数字调制技术,具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、成本低等特点,适合无线通信的高速化、宽带化及移动化的需求,将成为下一代无线通信系统(4G)的核心调制传输技术。 本文首先描述了OFDM技术的基本原理。对OFDM的调制解调以及其中涉及的特性和关键技术等做了理论上的分析,指出了OFDM区别于其他调制技术的巨大优势;然后针对OFDM中的信道估计技术,深入分析了基于FFT级联的信道估计理论和基于联合最大似然函数的半盲分组估计理论,在此基础上详细研究描述了用于OFDM系统的迭代的最大似然估计算法,并利用Matlab做了相应的仿真比较,验证了它们的有效性。 而后,在Matlab中应用Simulink工具构建OFDM系统仿真平台。在此平台上,对OFDM系统在多径衰落、高斯白噪声等多种不同的模型参数下进行了仿真,并给出了数据曲线,通过分析结果可正确评价OFDM系统在多个方面的性能。 在综合了OFDM的系统架构和仿真分析之后,设计并实现了基于FPGA的OFDM调制解调系统。首先根据802.16协议和OFDM系统的具体要求,设定了合理的参数;然后从调制器和解调器的具体组成模块入手,对串/并转换,QPSK映射,过采样处理,插入导频,添加循环前缀,IFFT/FFT,帧同步检测等各个模块进行硬件设计,详细介绍了各个模块的设计和实现过程,并给出了相应的仿真波形和参数说明。其中,针对定点运算的局限性,为系统设计并自定义了24位的浮点运算格式,参与傅立叶反变换和傅立叶变换的运算,在系统参数允许的范围内,充分利用了有限资源,提高了系统运算精度;然后重点描述了基于FPGA的快速傅立叶变换算法的改进、优化和设计实现,针对原始快速傅立叶变换FPGA实现算法运算空闲时间过多,资源占用较大的问题,提出了带有流水作业功能、资源占用较少的快速傅立叶变换优化算法设计方案,使之运用于OFDM基带处理系统当中并加以实现,结果满足系统参数的需求。最后以理论分析为依据,对整个OFDM的基带处理系统进行了系统调试与性能分析,证明了设计的可行性。 综上所述,本文完成了一个基于FPGA的OFDM基带处理系统的设计、仿真和实现。本设计为OFDM通信系统的进一步改进提供了大量有用的数据。
上传时间: 2013-07-25
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近年来,图像处理与识别技术得到了迅速的发展。人们已经充分认识到图像处理和识别技术是认识世界、改造世界的重要手段。目前,图像识别技术已应用到很多领域,渗入到各行各业,在医学、公安、交通、工业等领域具有广阔的应用前景。 这篇论文介绍了一种基于DSP+FPGA构架的实时图像识别系统。DSP作为图像识别模块的核心,负责图像识别算法的实现;FPGA作为图像采集模块的核心,负责图像的采集,并且完成预处理工作。图像识别算法的运算量大,并且控制复杂,对系统的性能要求很高。DSP的特殊结构和优良性能很好地满足了系统的需要,而FPGA的高速性和灵活性也保证了系统实时性,并且简化了外围电路,减少了系统设计难度。 系统使用模板匹配和神经网络算法对数字0~9进行识别。模板匹配一般适用于识别规范化的数字、字符等小型字符集(特别是同一字体的字符集)。由于结构比较简单,系统处理能力强,模板匹配的识别速度快并且识别率高,取得很好的效果。神经网络所具有的分布式存储、高容错性、自组织和自学习功能,使其对图像识别问题显示出极大的优越性。 研究表明,在DSP+FPGA的构架上实现的图像识别系统,具有结构灵活、通用性强的特点,适用于模块化设计,有利于提高算法的效率。系统可以充分发挥和结合DSP和FPGA的优势,准确快速地实现图像识别。通过软、硬件的灵活组合,系统可以实现图像处理大部分的相关功能,使之能够运用到工业视觉检测、汽车牌照识别等系统中。
上传时间: 2013-06-18
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软件无线电作为一种新的无线通信概念和体制,近年来随着3G标准的提出,日益受到国内外相关通信厂商的重视。尤其是基于软件无线电和智能天线技术的TD-SCDMA作为通信史上第一个“中国标准”,有望扭转多年来我国移动通信制造业的被动局面,是实现信息产业腾飞的一个绝好机会。软件无线电使得通信体制具有很好的通用性、灵活性和可配置性,并使系统互联和升级变得容易。本文以软件无线电中的FIR滤波器为线索,贯穿了信号重构、多抽样率信号处理、积分梳状滤波器等理论分析,重点阐释了FIR滤波器的设计方法及滤波器的FPGA实现等技术问题。 本文首先针对软件无线电中的多抽样率信号处理理论进行了讨论和分析。讨论了软件无线电中如何实现整数倍抽取、整数倍内插、分数倍抽样率变换,并分析了网络结构的等效变换、多相滤波及积分梳状滤波器的设计理论。 紧接着重点阐述了软件无线电中FIR滤波器的设计理论,包括窗函数法、频率抽样法及等纹波法。分析了各种设计方法所能达到的性能指标及优缺点,并结合工程实例给出了相关的Matlab程序。并对FIR滤波器结构的选择及系数字长的确定等问题进行了分析。此外,也介绍了在Matlab进行辅助设计时一些常用函数和命令的用法。 本文选用FPGA来实现中频软件无线电,FPGA与参数化ASIC、DSP比较有很多优势,它不但在功耗、体积、成本方面优于参数化ASIC、DSP,而且处理效率高、现场可编程性能良好。不同于DSP的单流处理方式,FPGA是多流并行处理,这种处理方式使FPGA能完成DSP难以实现的许多功能。在简单介绍了FPGA的一般原理,以及FPGA设计中的关键技术和在信号处理中的设计原则以后,重点介绍了FIR滤波器的FPGA实现方法。提出了分布式算法、加法器网络法以及分段FIFO等实现方法。最后,提出了一种QuartusII与MATLAB联合仿真的方法。此方法能够直观的检验滤波器的滤波效果,提高设计效率。并结合工程实例详尽的介绍了FIR滤波器的设计开发流程。
上传时间: 2013-04-24
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本文讲述了一种运用于功率型MOSFET 和IGBT 设计性能自举式栅极驱动电路的系统方法,适用于高频率,大功率及高效率的开关应用场合。不同经验的电力电子工程师们都能从中获益。在大多数开关应用中
上传时间: 2013-04-24
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STM32库函数使用 怎么样建立一个工程
上传时间: 2013-04-24
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自适应滤波器是统计信号处理的一个重要组成部分。在实际应用中,由于没有充足的信息来设计固定系数的数字滤波器,或者设计规则会在滤波器正常运行时改变,因此我们需要研究自适应滤波器。凡是需要处理未知统计环境下运算结果所产生的信号或需要处理非平稳信号时,自适应滤波器可以提供一种吸引人的解决方法,而且其性能通常远优于用常规方法设计的固定滤波器。此外,自适应滤波器还能提供非自适应方法所不可能提供的新的信号处理能力。 本论文从自适应滤波器研究的重要意义入手,介绍了线性自适应滤波器的基本原理、算法及设计方法,对几种基于最小均方误差准则或最小平方误差准则的自适应滤波器算法进行研究,最终基于一改近的LMS算法设计复数自适应滤波器,并以VHDL语言编写在maxplus平台上进行仿真测试。
上传时间: 2013-07-11
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自适应滤波器的硬件实现一直是自适应信号处理领域研究的热点。随着电子技术的发展,数字系统功能越来越强大,对器件的响应速度也提出更高的要求。 本文针对用通用DSP 芯片实现的自适应滤波器处理速度低和用HDL语言编写底层代码用FPGA实现的自适应滤波器开发效率低的缺点,提出了一种基于DSP Builder系统建模的设计方法。以随机2FSK信号作为研究对象,首先在matlab上编写了LMS去噪自适应滤波器的点M文件,改变自适应参数,进行了一系列的仿真,对算法迭代步长、滤波器的阶数与收敛速度和滤波精度进行了研究,得出了最佳自适应参数,即迭代步长μ=0.0057,滤波器阶数m=8,为硬件实现提供了参考。 然后,利用最新DSP Builder工具建立了基于LMS算法的8阶2FSK信号去噪自适应滤波器的模型,结合多种EDA工具,在EPFlOKl00EQC208-1器件上设计出了最高数据处理速度为36.63MHz的8阶LMS自适应滤波器,其速度是文献[3]通过编写底层VHDL代码设计的8阶自适应滤波器数据处理速度7倍多,是文献[50]采用DSP通用处理器TMS320C54X设计的8阶自适应滤波器处理速度25倍多,开发效率和器件性能都得到了大大地提高,这种全新的设计理念与设计方法是EDA技术的前沿与发展方向。 最后,采用异步FIFO技术,设计了高速采样自适应滤波系统,完成了对双通道AD器件AD9238与自适应滤波器的高速匹配控制,在QuartusⅡ上进行了仿真,给出了系统硬件实现的原理框图,并将采样滤波控制器与异步FIF0集成到同一芯片上,既能有效降低高频可能引起的干扰又降低了系统的成本。
上传时间: 2013-06-01
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电力系统自诞生以来,就孪生了电力系统谐波,随着电子装置的广泛应用,谐波问题变得日益严重,电力谐波已经成为电力系统的公害。谐波检测是谐波研究中的一个重要的分支,是解决其他相关谐波问题的基础,因此进行谐波检测的研究具有重要的理论意义和实用价值。 本论文主要是从谐波检测理论和实现方法上探讨了高精度、高实时性谐波检测数字系统的相关问题。 论文中阐述了电力系统谐波的相关概念和产生原理,并分析了电力谐波的特点。在检测理论上,本文采用FFT理论来计算谐波含量,研究了Radix-2FFT在谐波检测中的应用,描述了FFT分析过程中的频谱泄漏现象,并从理论上研究了频谱泄漏的根源。 为了解决频谱泄漏问题,本文提出了采用锁相倍频技术方法,跟踪电力系统工频频率变化,从而有效减少频谱泄漏。在谐波检测中,FFT运算量很大、对速度和精度要求苛刻,本文探讨了应用FPGA实现FFT信号处理的方法。
上传时间: 2013-06-17
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通信领域的主导技术有两种:用于内部商业通信的局域网(LAN)中的以太网(Ethernet)和广域网(WAN)中的SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。因为在SDH网络上不直接支持以太网,当企业(客户)间需要彼此通信或企业(客户)内需要将其总部与分部连至同一LAN网时互连问题便应运而生。 该研究课题的目的是研究在EoS(EthernetoverSDH)实现过程中存在的技术难题和协议实现的复杂性,提出一种简单、快速、高效的协议实现方法。主要关注的是EoS系统中与协议帧映射相关的关键技术,例如:自定义帧结构、帧定位、全数字锁相技术、流量控制技术等,最终完成EoS中这些关键技术模块的设计。 该课题简单分析EoS系统相关协议帧结构及EoS系统的原理,阐述了FPGA技术的实现方法,重点在于利用业界最先进的EDA工具实现EoS系统中帧映射技术。系统中采用一种简化了的点对点实现方案,对以太网的数据帧直接进行HDLC帧格式封装,采用多通道的E1信道承载完整的HIDLC帧方式将HDLC帧映射到E1信道中,然后采用单通道承载多个完整的E1帧方式将E1映射到SDH信道中,从而把以太网帧有效地映射到SDH的负荷中,实现“透明的局域网服务”。这对在现有的SDH传输设备上承载以太网,开发实现以太网的广域连接设备,将会具有重要的意义。
上传时间: 2013-04-24
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数字相关器是无线数字接收机的重要组成部分,它主要用于对中频数字化后的信号进行解调和同步,从而恢复出原始的基带数据.本文的重点是如何高效的实现无线通信接收系统中数字中频部分,主要研究如何对MSK信号进行正确、有效、实时的解调,其内容包括1.MSK信号简介及分析,研究其特征,以便有效的对其解调.2.对解调技术中涉及的重点模块,比如NCO、CORDIC算法等做了理论上的介绍与分析.3.MSK信号的数字解调技术,比较了各种解调技术,主要是正交解调和差分解调,分析了它们的优势和劣势,并进行了仿真验证.4.在FPGA中实现了数字中频系统的各个关键模块.5.最终的解调模块在实际的PCB基板上调试通过,并应用在实际产品中.
上传时间: 2013-06-21
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