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金属轴型编码器

  • 基于FPGA的逆变器控制芯片研究

    逆变控制器的发展经历从分立元件的模拟电路到以专用微处理芯片(DSP/MCU)为核心的电路系统,并从数模混合电路过渡到纯数字控制的历程。但是,通用微处理芯片是为一般目的而设计,存在一定局限。为此,近几年来逆变器专用控制芯片(ASIC)实现技术的研究越来越受到关注,已成为逆变控制器发展的新方向之一。本文利用一个成熟的单相电压型PWM逆变器控制模型,围绕逆变器专用控制芯片ASIC的实现技术,依次对专用芯片的系统功能划分,硬件算法,全系统的硬件设计及优化,流水线操作和并行化,芯片运行稳定性等问题进行了初步研究。首先引述了单相电压型PWM逆变器连续时间和离散时间的数学模型,以及基于极点配置的单相电压型PWM逆变器电流内环电压外环双闭环控制系统的设计过程,同时给出了仿真结果,仿真表明此系统具有很好的动、静态性能,并且具有自动限流功能,提高了系统的可靠性。紧接着分析了FPGA器件的特征和结构。在给出本芯片应用目标的基础上,制定了FPGA目标器件的选择原则和芯片的技术规格,完成了器件选型及相关的开发环境和工具的选取。然后系统阐述了复杂FPGA设计的设计方法学,详细介绍了基于FPGA的ASIC设计流程,概要介绍了仅使用QuartusII的开发流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII结合使用的开发流程。在此基础上,进行了芯片系统功能划分,针对:DDS标准正弦波发生器,电压电流双环控制算法单元,硬件PI算法单元,SPWM产生器,三角波发生器,死区控制器,数据流/控制流模块等逆变器控制硬件算法/控制单元,研究了它们的硬件算法,完成了模块化设计。分析了全数字锁相环的结构和模型,以此为基础,设计了一种应用于逆变器的,用比例积分方法替代传统锁相系统中的环路滤波,用相位累加器实现数控振荡器(DCO)功能的高精度二阶全数字锁相环(DPLL)。分析了“流水线操作”等设计优化问题,并针对逆变器控制系统中,控制系统算法呈多层结构,且层与层之间还有数据流联系,其执行顺序和数据流的走向较为复杂,不利于直接采用流水线技术进行设计的特点,提出一种全新的“分层多级流水线”设计技术,有效地解决了复杂控制系统的流水线优化设计问题。本文最后对芯片运行稳定性等问题进行了初步研究。指出了设计中的“竞争冒险”和饱受困扰之苦的“亚稳态”问题,分析了产生机理,并给出了常用的解决措施。

    标签: FPGA 逆变器 控制芯片

    上传时间: 2013-05-28

    上传用户:ice_qi

  • 音频延长器

    "立体声音频延长器面板型"是我公司自主独立开发的产品.它使用五类或五类以上非屏蔽双绞线作为传输介质,采用ABS塑胶外壳,接线简单方便,发送端与音频信号源连接,接收端连接到扬声器.成对使用,抗干扰能力强,音频可以传输300米远的距离。无需外接电源。

    标签: 音频 延长器

    上传时间: 2013-05-16

    上传用户:Altman

  • 基于ARM的嵌入式流媒体播放器的实现

    近年来,网络音乐,特别是网络电台的风行,受到越来越多的大众追捧。网络音乐以其及时、海量、灵活、个性化、时尚的风格,吸引了越来越多消费者的加入和众多商家的关注。但是,作为网络音乐的终端--流媒体播放器,最直接面向大众的窗口,却显得单一,大部分商家只提供PC上的流媒体播放器。正出于此,本课题把目光投向那些不使用PC或者不愿长时间使用PC的用户,为他们量身定制流媒体播放设备,让用户不必使用PC也可享受网络音乐带来的快乐。 本课题的研发正是基于上述背景,研发支持无线网络的嵌入式多功能流媒体播放设备。本课题的研究目标是实现一个嵌入式流媒体播放器(亦称为InternetRadio),Internet Radio是一个可以在家中自由移动、任意摆放的网络流媒体播放设备。只要处在有网络环境中,Internet Radio的音乐平台让用户不必打开计算机,就能接收全球数千个不同风格、不同国家的各种类型音乐电台。除了可以直接透过因特网收听网络广播外,还可以播放储存于计算机硬盘或MP3设备中的音乐。 本系统采用ARM920T作为处理器,基于嵌入式Linux操作系统、vTuner网络电台地址数据库、Mplayer播放器软件和FLTK界面开发工具来实现。系统实现了除一般意义的音频流媒体播放和接收调频广播等功能之外,还增加了本地相框和网络数码相框Flickr在线分享的流行时尚元素。本论文具体分析了系统的硬件平台,主要论述了软件的实现,系统的主要软件功能包括bootloader和嵌入式Linux系统的移植,根文件系统的构建,播放器软件程序的研究、比较、移植和编写,系统与网络电台地址数据库vTuner和网络相框Flickr的交互,Microwindows、Nxlib和FLTK的移植和基于FLTK的图形界面开发,以及基于FLIK开发出良好的人机交互界面。作为项目的主要核心人员,作者负责系统的软件架构设计、Linux系统的移植、播放器软件的研究和开发、GUI开发工具和图形库的移植、图片播放的实现、用户与设备交互的实现和大部分界面程序的编码等关键工作。

    标签: ARM 嵌入式 流媒体播放器

    上传时间: 2013-07-10

    上传用户:小枫残月

  • 基于ARM和WindowsCE的H264解码器的研究及优化

    随着通信产业的发展,尤其是今年3G牌照的发放,视频业务在移动多媒体方面将会有更加重要的地位,所以在移动终端上实现支持高效视频编码标准的解码功能就成为一项非常有实际意义的工作。 H.264作为新一代的高压缩率的视频标准,凭借其较高的压缩率和优秀图像质量,使得H.264只要利用较小的空间就能存储更多的视频数据,在更低的网络带宽条件下提供更优质量的视频。然而高度的压缩必然付出较高的硬件代价。如何能完成视频良好解码并能节约硬件资源成为研究热点。 考虑到H.264视频编解码的计算复杂度,在硬件选择上一般比较注重高性能处理器的选择。计算目前主流的实现方式包括ASIC的专用集成芯片实现或者是DSP的软件实现。ARM处理器伴随技术的进步,尤其是对支持数字信号处理的功能加强后,在视频编解码领域的应用也越来越广泛。 本文以WindowsCE5.0和S3C2440A嵌入式平台作为H.264解码器的载体,研究的代码版本是t264-src-0.14,主要进行了以下几个方面的工作: 研究了H.264视频压缩标准和它的体系结构,尤其是对解码器部分进行了硬件要求的分析。 深入研究了WINCE5.0和ARM结合的平台特性,根据实际的硬件平台需要,定制了相应的操作系统。 完成了基于T264代码的解码库在WINCE5.0下的移植,并进行了相应的代码和算法的优化并完成了基于WINCE5.0操作系统下播放程序的编写。 通过实验数据证明,在基于单核的ARM芯片中,主要靠软件进行QCIF格式的H.264视频解码从而获得良好播放效果的方法是有效的。

    标签: WindowsCE H264 ARM 解码器

    上传时间: 2013-07-24

    上传用户:myworkpost

  • 基于H.264的无线传输差错控制及解码器的ARM实现

    信息化社会的到来以及IP技术的兴起,正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了有力的保证。而视频通信则成为多媒体业务的核心。如何在环境恶劣的无线环境中,实时传输高质量的视频面临着巨大的挑战,因此这也成为人们的研究热点。 对于无线移动信道来说,网络的可用带宽是有限的。由于多径、衰落、时延扩展、噪声影响和信道干扰等原因,无线移动通信不仅具有带宽波动的特点,而且信道误码率高,经常会出现连续的、突发性的传输错误。无线信道可用带宽与传输速率的时变特性,使得传输的可靠性大为降低。 视频播放具有严格的实时性要求,这就要求网络为视频的传输提供足够的带宽.有保障的延时和误码率。为了获得可接受的重建视频质量,视频传输至少需要28Kbps左右的带宽。而且视频传输对时延非常敏感。然而无线移动网络却无法提供可靠的服务质量。 基于无线视频通信面临的挑战,本文在对新一代视频编码国际标准H.264/AVC研究的基础上,主要在提高其编码效率和H.264的无线传输抗误码性能,以及如何在嵌入式环境下实现H.264解码器进行了研究。 结合低码率和帧内刷新,提出一种针对感兴趣区的可变帧内刷新方法。实验表明该方法可以使用较少的码率对感兴趣区域进行更好的错误控制,以提高区域图像质量,同时能根据感兴趣区及信道的状况自动调整宏块刷新数量,充分利用有限的码率。 为了有效的平衡编码效率和抗误码能力的之间的矛盾,笔者提出了一种自适应FMO(Flexible Macroblock Order)编码方法,可根据图像的复杂度自适应地选择编码所需的FMO模式。仿真结果表明这种FMO编码方式完全可行,且在运动复杂度频繁变化时效果更加明显,完全可应用在环境恶劣的无线信道中。 在对嵌入式PXA270硬件结构和X264研究的基础上,基本实现了基于H.264的嵌入式解码,在PXA270基础上进行环境的配置,定制WirtCE操作系统,并编译、产生开发所用的SDK和下载内核到目标机。利用开发工具EVC实现在PC机上的实时开发和在线仿真调试,最终实现了对无差错H.264码流实时解码。

    标签: 264 ARM 无线传输 差错控制

    上传时间: 2013-06-18

    上传用户:也一样请求

  • 基于ARM太阳能割草机器人控制系统的研究

    本文以太阳能割草机器人为研究对象,以经济实用为研究目标,主要研究了太阳能割草机器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件构成和软件设计以及嵌入式数据库系统构建等关键技术。 全区域覆盖路径规划一直是智能割草机研究的一个难点,本课题从相对定位入手,提出了一种以基站为参考原点建立全局坐标的方法,其为路径规划提供了准确的定位,消除了在路径规划过程中误差的积累。根据太阳能电池板及蓄电池混合供能的特点设计了能量的人工智能决策系统-Agent反应型决策系统,为能量的供应提供了优化的决策算法。控制系统是体现太阳能割草机器人智能化水平的关键部分,根据应用要求,结合结构简单实用的理念,设计了太阳能割草机器人基于ARM中心控制模块、电机控制模块、传感器系统以及定位系统模块的硬件部分。在硬件设计的基础上设计了操作系统以及嵌入式数据库系统,并给出了每个模块具体的算法。 本文主要研究的太阳能割草机器人控制系统,提供了一套低成本、切实可行的设计方案,具有一定的理论意义和实用价值。

    标签: ARM 太阳能 机器人 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:WANGLIANPO

  • JPEG2000基于位平面扫描的上下文编码的研究和FPGA实现

    JPEG2000是新一代的静态图像压缩标准,它相比JPEG有很多新的特性,如渐进传输和感兴趣区域编码等,因而它具有广阔的应用前景,特别是在数码相机、PDA等便携式设备中。 JPEG2000的核心主要包括小波变换和基于最优化截断点的嵌入式块编码(EBCOT)算法,其计算复杂度远远高于JPEG,完全采用软件方案实现将会占用大量的处理器时间和内存开销,而且速度较慢,实时处理的能力较差。为了推广JPEG2000在便携式产品、消费类电子产品中的应用,打开巨大的潜在市场,研究硬件实现的算法实时处理方案具有重要的应用价值。 EBCOT算法是一个两层的编码引擎,其中的上下文编码的运算量约占到总运算量的50%,是提高编码速度的关键算法之一。由于上下文编码大部分都是逻辑运算,没有复杂的数学运算,但逻辑控制流程复杂繁琐,对存储器访问频繁,采用DSP或者其他的通用处理器通过指令控制实现该算法,未能显著提高编码速度。本文采用FPGA芯片,以电路逻辑的方式来实现该算法并进行优化,在研究和分析了上下文编码算法运算特点的基础上,设计了列判断和交错存储相结合的硬件实现方案,并采用硬件描述语言Verilog在寄存器传输级描述了相应的硬件电路。通过功能仿真和逻辑综合后,所获得的上下文编码模块最大时钟频率为101MHz,且能在130ms内完成对一幅512×512灰度图像的编码,性能比Jasper软件中的实现方案提高了75%。 JPEG2000的一个重要特性是其具有渐进传输的能力,而码流组织是获得渐进传输特性的技术关键。码流组织通过在输出码流中安排数据包的先后顺序来实现渐进传输的目的。本文对JPEG2000中实现渐进传输的机制进行了分析,并研究了码流组织的算法实现。 为了对JPEG2000算法实现进行验证,本文设计了基于FPGA和ARM的验证实验平台,其中FPGA主要完成算法中运算量较大的小波变换、上下文编码和算术编码,而ARM处理器则完成码流组织、数据打包以及和PC机的通信。本文在该平台上对所设计的上下文编码算法和码流组织模块的设计进行了验证,实验结果表明本文设计的算法模块功能正确,并在一定程度上提高了编码速度。

    标签: JPEG 2000 FPGA 编码

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:独孤求源

  • 基于FPGA的PWM控制多重逆变器的设计与实现

    逆变器在自动控制系统、电机交流调速、电力变换以及电力系统控制中都起着重要的作用;各系统对逆变器的性能需求也越来越高。PWM控制多重逆变器正是基于这些需求,实现可变频、调压、调相、低谐波、高稳定性的解决方案。 PWM控制逆变器通过对每个脉冲宽度进行控制,以达到控制输出电压和改善输出波形的目的;多重逆变器则是把几个矩形波逆变器的输出组合起来起来形成阶梯波,从而消除谐波;PWM控制多重逆变器综合上述两种技术的特点,非常适合于应用在对谐波、电压输出及稳定性要求比较高的场合。电力半导体技术和集成电路技术的快速发展,使得多重逆变器的控制、实现成为可能。 本文首先分析风力发电系统对逆变器的要求,从多重逆变器理论和PWM逆变器理论出发,提出同步式PWM控制电压型串联多重逆变器系统解决方案。本方案也可以应用在逆变电源、交流电机调速及电力变换领域中。 文中建立了一个多重逆变器的PWM控制算法模型。该算法可完成频率、相位、幅值可调的多重逆变器的PWM控制,且能完成逆变器故障运行下的保护与告警。并在MATLAB/SIMULINK环境下对算法模型进行仿真与分析。 在比较了现有PWM发生解决方案的基础上,本文提出了一个基于FPGA(可编程逻辑阵列)的多重逆变器PWM控制系统实现方案。并给出一个主要由FPGA、ADC/DAC、驱动与保护电路、逆变器主回路及其他外围电路构成的多重逆变器系统解决方案。实验结果表明,此方案系统结构简单、可行,很好完成上述多重逆变器的PWM控制算法。

    标签: FPGA PWM 控制 多重

    上传时间: 2013-06-28

    上传用户:wmwai1314

  • (2,1,9)软判决Viterbi译码器的设计与FPGA实现

    卷积码是无线通信系统中广泛使用的一种信道编码方式。Viterbi译码算法是一种卷积码的最大似然译码算法,它具有译码效率高、速度快等特点,被认为是卷积码的最佳译码算法。本文的主要内容是在FPGA上实现约束长度为9,码率为1/2,采用软判决方式的Viterbi译码器。 本文首先介绍了卷积码的基本概念,阐述了Viterbi算法的原理,重点讨论了决定Viterbi算法复杂度和译码性能的关键因素,在此基础上设计了采用“串-并”结合运算方式的Viterbi译码器,并在Altera EP1C20 FPGA芯片上测试通过。本文的主要工作如下: 1.对输入数据采用了二比特四电平量化的软判决方式,对欧氏距离的计算方法进行了简化,以便于用硬件电路方式实现。 2.对ACS运算单元采用了“串-并”结合的运算方式,和全并行的设计相比,在满足译码速度的同时,节约了芯片资源。本文中提出了一种路径度量值存储器的组织方式,简化了控制模块的逻辑电路,优化了系统的时序。 3.在幸存路径的选择输出上采用了回溯译码方法,与传统的寄存器交换法相比,减少了寄存器的使用,大大降低了功耗和设计的复杂度。 4.本文中设计了一个仿真平台,采用Modelsim仿真器对设计进行了功能仿真,结果完全正确。同时提出了一种在被测设计内部插入监视器的调试方法,巧妙地利用了Matlab算法仿真程序的输出结果,提高了追踪错误的效率。 5.该设计在Altera EP1C20 FPGA芯片上通过测试,最大运行时钟频率110MHz,最大译码输出速率10.3Mbps。 本文对译码器的综合结果和Altera设计的Viterbi译码器IP核进行了性能比较,比较结果证明本文中设计的Viterbi译码器具有很高的工程实用价值。

    标签: Viterbi FPGA 软判决 译码器

    上传时间: 2013-07-23

    上传用户:叶山豪

  • 卷积码在CDMA2000中的应用及其译码器FPGA实现

    数字信息在有噪声的信道中传输时,受到噪声的影响,误码总是不可避免的。根据香农信息理论,只要使Es/N0足够大,就可以达到任意小的误码率。采用差错控制编码,即信道编码技术,可以在一定的Es/N0条件下有效地降低误码率。按照对信息元处理方式不同,信道编码分为分组码与卷积码两类。卷积码的k0和n0较小,实现最佳译码与准最佳译码更加容易。卷积码运用广泛,被ITU选入第三代移动通信系统,作为包括WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA在内的信道编码的标准方案。 本文研究了CDMA2000业务通道中的帧结构,对CDMA2000系统中的卷积码特性及维特比译码的性能限进行了分析,并基于MATLAB平台做了相应的译码性能仿真。我们设计了一种可用于CDMA2000通信系统的通用、高速维特比译码器。该译码器在设计上具有以下创新之处:(1)采用通用码表结构,支持可变码率;帧控制模块和频率控制器模块的设计中采用计数器、定时器等器件实现了可变帧长、可变数据速率的数据帧处理方式。(2)结合流水线结构思想,利用四个ACS模块并行运行,加快数据处理速度;在ACS模块中,将路径度量值存贮器的存储结构进行优化,防止数据读写的阻塞,缩短存储器读写时间,使译码器的处理速度更快。(3)为了防止路径度量值和幸存路径长度的溢出,提出了保护处理策略。我们还将设计结果在APEXEP20K30E芯片上进行了硬件实现。该译码器芯片具有可变的码率和帧长处理能力,可以运行于40MHZ系统时钟下,内部最高译码速度可达625kbps。本文所提出的维特比译码器硬件结构具有很强的通用性和高速性,可以方便地应用于CDMA2000移动通信系统。

    标签: CDMA 2000 FPGA 卷积码

    上传时间: 2013-06-24

    上传用户:lingduhanya