Matlab/simulink在FPGA设计中的应用

文中首先分析了MATLAB/Simulink中DSPBuilder模块库在FPGA设计中优点,然后结合FSK信号的产生原理,给出了如何利用DSPBuilder模块库建立FSK信号发生器模型,以及对FSK信号发生器模型进行算法级仿真和生成VHDL语言的方法,并在modelsim中对FSK信号发生器进行RTL级仿真,最后介绍了在FPGA芯片中实现FSK信号发生器的设计方法。     

基于FPGA的混沌系统设计与实现

提出了一种基于FPGA平台和EDA开发工具实现混沌吸引子的方法.针对一个混沌系统,利用理论和数值仿真对系统的基本特性进行了分析.对系统的混沌状态进行了分析.为验证系统的混沌行为,在Matlab的Simulink下,利用DSPBuilder设计了一个电路,并转换成VHDL代码程序,用QuartusⅡ下载到FPGA硬件电路中进行了实验,实验结果与仿真结果完全一致.     

基于FPGA的FIR滤波器的设计

本文介绍一种基于FPGA并采用DSPBuilder作为设计工具的FIR滤波器的设计方法。重点分析和比较了三种在DSP-Builder中的滤波器模型建立方法,并采用其中的最佳方案建立了一个高阶的FIR滤波器模型,然后分别对其进行基于DSPBuilder的算法仿真和基于Modelsim的功能仿真。仿真结果有效地验证了此设计方法的正确性和可行性。整个设计流程具有快速性和灵活性的特点。     

基于混沌动力系统的数字图像加密方法

提出一种新的基于混沌有序化映射的数字图像加密方法。把混沌矩阵映射成有序矩阵同时得到混沌有序化映射;给出了加密算法的置乱模块和替代模块;设计了空间域和频率域加密算法。频率域加密密文图像能根据传输率要求随时进行相应压缩比的有损压缩,并能解密得到较低失真率的解密图像。实验结果表明所提图像加密方法安全、高效。     

Logistic 映射的差分跳频信号源的仿真

通过深研究差分跳频系统的结构特点,提出了一种Logistic 映射G函数的差分跳频信号源的仿真方法,主要包括G函数、跳频图案、波形设计等模块的仿真,并对所产生的跳频序列的性能进行了检验.仿真结果和性能分析表明,该方法能够较好的模拟典型的差分跳频信号的主要特征,且其信号具有较好的随机性、均匀性,不仅可为差分跳频通信研究提供良好的信号源,而且可以为实际的差分跳频系统的设计提供参考.     

基于混沌序列的跳频信号源FPGA设计与实现

提出了一种基于混沌序列的跳频信号源的设计及硬件实现方法;该方法基于FPGA技术,以Logistic混沌映射电路作为跳频序列发生器,以直接数字频率合成器作为跳频信号源的基础;在FPGA上完成数字频率合成,并利用高性能的AD9777实现数模转换;实验测试结果表明,该信号源在2MHz～32MHz频率范围内,实现了16个频点的跳变频率且性能良好,能够满足实际工程的需要。     

基于DSP芯片的半导体激光器稳频控制方法研究

本文提出一种新的稳频方法,此方法的设计思想是：检测出半导体激光器频率的变化量,通过温度粗调电流细调的方法对半导体激光器进行稳频,根据此想法设计了基于DSP控制的半导体激光器稳频系统的硬件和软件,对数控电流源进行了仿真,并且对仿真结果进行了分忻;对半导体激光器稳频系统进行了理论分析,频率稳定度达到了6．73×10^-7.     

生物电阻抗测量系统中同时多频混合激励源的设计

为了满足对生物体内不同组织、器官同一时间阻抗测量的需求,设计了一种同时多频混合激励信号产生电路系统,系统包括单片机控制的直接数字式频率合成(DDS)信号模块,电压控制电流源(VCCS)模块等主要硬件电路,并给出了核心设计电路;经测试:当激励源频率范围为10Hz～1MHz时,其输出电流最大相对偏差为0.74%,实验结果表明所设计的同时多频激励源带负载能力强、抗干扰性能好,满足生物电阻抗测量系统的要求。     

蔡氏混沌电路频谱分布与元件参数的选择

以蔡氏电路为研究对象,依据电路方程从理论上给出了在保持混沌特性不变时的三种改变电路元件参数的途径,并进行了Multisim仿真实验.比较不同情况下混沌系统各电路变量的频谱分布曲线,发现在一定参数空间内仿真实验的结果和理论分析一致.这将为设计不同频率需求的混沌电路提供很好的设计思路,也可以在一定范围内选择不同电路元件参数,来改善所需混沌系统的频率特性,设计出更符合需求的混沌电路.     

基于FPGA的智能控制器设计及测试方法研究

通过模糊自整定PID控制器的设计,本文提出了一种基于VHDL描述、DSPBuilder和Modelsim混合仿真、FPGA实现的智能控制器设计及测试新方法。首先,通过MATLAB仿真,得出智能控制器的结构和参数。然后,基于VHDL进行智能控制器的数字化实现及其开环测试。在此基础上,通过分析一般智能控制器的测试特点,采用DSPBuilder构建闭环测试系统,Modelsim运行DSPBuilder生成文件来验证QuartusII中所做VHDL设计的测试方法。实验表明,该测试方法能有效模拟控制器的激励输入信号,适用于需闭环测试检验控制品质的智能控制器设计。     

基于混沌序列的水声差分跳频G函数仿真

基于保密通信、组网通信的考虑,提出将差分跳频技术应用于水声通信并给出了系统模型,可以克服传统跳频通信的数据率不高和同步困难等不足.从CHESS电台G函数产生的跳频图案的缺点出发,利用混沌序列构建出新的G函数,将混沌序列按照一定的方法分割,冉将数据信息调制在随机序列上用以产生跳频号,对新旧G函数产生的跳频图案进行了性能检验和仿真分析.结果表明,新的G函数产生的跳频序列有良好的均匀性、随机性,应用于水下通信可以更好的抗水下干扰和多途,实现保密通信和组网要求.     

跳频码序列混沌预测的性能研究

一般的跳频码序列预测研究是建立在理论跳频码序列模型上,通过证明该模型是混沌的,然后利用混沌时间序列预测技术对它进行预测。为了分析跳频码序列预测的性能,引入了实际的跳频通信系统跳频码序列模型,并指出跳频码序列是由混沌的信息跳序列和周期性的同步跳序列构成。在理论分析的基础上,对跳频码序列预测进行了仿真。结果表明了跳频码序列混沌预测在没有同步跳时能取得较高命中率,但在有同步跳的情况下,命中率不高,因此在实际应用中有很大局限性。     

基于加权反馈三维混沌系统的调制跳变通信

将调制方式作为跳变优化对象是一种新型抗截获通信技术,可减小对抗方的调制识别概率,提高通信的安全性。为增强跳变图案的复杂性,降低其破译风险,提出一种新的调制跳变图案设计方法。在三维混沌系统中引入加权反馈机制,采用粒子群优化算法对加权因子进行优化,产生复杂度更高的混沌实值序列,并利用余弦映射法生成最终的调制跳变图案。在此基础上,通过FPGA动态可重构技术,在软件无线电平台上以较小的资源消耗实现复杂的调制跳变功能。测试结果表明,相比传统的m序列和低维混沌序列方法,该方法生成的跳变图案近似熵最大且复杂度最高,能够满足资源受限场景下调制跳变通信系统的应用需求。     

基于FPGA＋DSP的跳频电台传输系统

高速率跳频、高带宽技术是提高跳频发射机性能的关键,本文结合软件无线电思想和架构,提出一种基于FPGA＋DSP的跳频电台传输系统的设计方案,该系统兼容多种调制方式和跳频速率及数码率。系统采用上下变频器作为系统基带信号与中频信号之间的频率转换器,还给出了系统电路原理图和程序流程图。     

基于PCI接口的跳频信号发生器设计实现

为了方便跳频信号处理设备的开发研制,基于软件无线电思想,设计实现了一款基于PCI接口的跳频信号发生器,详细介绍了基于2FSK和PSK调制的跳频信号的实现方法.系统采用"FPCA+DUC"架构,具有完全可重复编程和配置功能.实际应用表明:系统使用灵活,工作稳定可靠.     

基于分支切换并嵌套的混沌系统的超宽带信号设计分析

在混沌超宽带信号中使用高维复杂混沌系统可以增强信号的安全性,但是降低了混沌系统的易实现性。针对混沌超宽带中所用的混沌系统的复杂性与易实现性的矛盾,利用两种易实现的一维混沌映射基于混沌分支切换并嵌套的方式设计了一种低维易实现的混沌系统,采用Lyapunov指数分析验证了这种系统在较宽的参数范围内具有混沌性。分析表明这种系统所产生的信号无法反映确定的映射关系,不仅增强了混沌信号的复杂度,而且系统又不失易实现性。分析也表明这种混沌信号也具有良好的相关性,因此将这种混沌系统用来设计产生更加安全的混沌跳时超宽带信号。通过对这种混沌超宽带信号与一般的伪随机序列跳时超宽带信号的功率谱对比分析,它所包含的能够对其他传输系统产生干扰的强度较大的离散谱数量更少,故这种混沌超宽带信号将会具有更加广泛的应用领域。     

基于LSB图像隐藏系统的设计与实现

文中运用Matlab实现了基于空域LSB(Least Significant Bit)的灰度图像隐藏与提取系统。图像隐藏系统由置乱模块、加密模块和嵌入模块组成。置乱模块采用基于行列置换的置乱算法,经过多次迭代处理,将原始图像变换为灰度均衡的灰度图像,迭代的次数作为密钥一。加密模块借鉴通信系统中常用的伪随机序列加密的方法,运用软件产生m序列对置乱后的图像进行加密处理。m序列的初始值作为密钥二。经过置乱、加密后的图像进入嵌入模块,采用最低位隐藏方法将数据信息嵌入到载体图像中。图像信息提取系统则由解隐藏、解密和反置乱三部分组成。     

基于IIR抗混叠干扰滤波器的相干跳频同步技术研究

无线通信波形设计中,扩频通信是常用的抗干扰设计体制。其中,相干跳频波形因为具有更好的抗干扰性能而受到广泛研究,相干跳频波形的抗干扰性能也与抗干扰滤波器的性能成正相关。受限于传统的FPGA资源和AD采样率,相干跳频波形研究方法是结合射频前端多频点下变频+软件无线电平台窄带同步的设计与实现架构,本文采取射频前端全带宽采样+软件无线电平台宽带同步的设计与实现架构。抗干扰滤波器通常设计基于FIR的低通滤波器结构,但是相比于IIR滤波器,其资源占用高。本文提出基于IIR的低通滤波器结构和作为抗干扰滤波器,采用相位非线性补偿,确保施加不同干扰情况下相干跳频波形的抗干扰性能保持不变。     

基于贝叶斯网络的跳频序列多步预测*

根据跳频频率序列具有混沌特性,在相空间重构理论基础上提出一种用于跳频频率序列预测的贝叶斯网络模型。该模型将重构后的整个相空间作为先验数据信息,进而通过学习贝叶斯网络并利用贝叶斯网络推理算法达到对跳频频率多步预测的目的。仿真结果表明该方法具有良好的多步预测能力,并能有效地克服过拟合现象。     

一种改进的混沌跳频序列的设计方法

现有混沌跳频序列在混沌迭代次数、通信保密性和安全性等方面存在着不足.为解决上述问题,本文通过给出优化的Logistic映射函数,采用了一种改进的利用伪随机序列控制比特抽取来生成混沌跳频序列的方法.该方法各项跳频性能指标与已有研究成果相当,但其混沌迭代次数减少,序列安全性增强.