基于FPGA的DDS函数发生器的设计与实现

论述了利用FPGA的系统级设计工具DSP Builder开发DDS函数发生器的总体设计思路,讨论了改变输出信号频率、幅度、相位的设计方法。系统基于Altera公司的Cyclone系列FPGA,配合Silicon Labs公司高性能C8051F340单片机实现,给出了系统的软件仿真结果并完成了整个系统的硬件验证。结果证明了设计的正确性,同时表明采用DSPBuilder使DDS任意函数发生器的FPGA硬件实现更加简单,速度更快。     

捷联惯导系统数据采集卡的设计

介绍了利用FPGA实现激光陀螺捷联惯导系统数据采集卡的设计。采集电路是激光陀螺捷联惯导系统中非常重要的组成部分,在深入分析激光陀螺和加速度计的输出信号的基础上,完成了基于FPGA的数据采集电路的设计,使用IP核来实现数字滤波模块,通过实验表明,该采集卡计数实时而准确,滤波效果达到设计要求,采用FPGA大大简化了装置,提高了系统的简易性和配置的灵活性。     

FPGA在运动控制系统中的设计

在基于ARM FPGA的硬件平台上进行嵌入式运动控制系统的设计,ARM实现应用管理,FPGA实现插补运算,发出脉冲到伺服驱动系统,形成运动指令控制伺服电动机运转等。对FPGA模块内部设计和控制方法的实现进行了详细阐述,并且给出了调试结果。     

基于FPGA/SOPC的预测控制器设计与实现

针对模型预测控制在微型设备及嵌入式系统应用中的实时性问题,从硬件实现控制算法的角度研究了基于FPGA(field programmable gate array)的预测控制器的设计和实现。采用基于Nios II嵌入式软核处理器的FPGA/SOPC(system on pro-grammable chip,可编程片上系统)方案,在FPGA芯片上构建SOPC系统,设计SOPC的硬件及软件系统,实现了基于FPGA的预测控制器;建立了基于FPGA和dSPACE系统的实时仿真平台,并进行了控制器实时仿真实验。实时仿真实验验证了基于FPGA的预测控制器的功能及实时性。实验结果表明基于FPGA的预测控制器提高了算法的实时性,并具有微型化等特性,能满足新应用的需求。     

基于FPGA的PROFIBUS-DP从站IP软核的设计

介绍了一种基于FPGA内部软IP核实现通信中对现场总线PROFIBUS-DP从站设计方案.IP核的出现为单个FPGA上实现一个完整的系统(SoPC)的设计提供极大便利,利用IP核,设计者通过模块化设计,轻松快速地实现系统复杂的功能.采用了FPGA直接搭建IP核实现了以往的SPC3集成芯片的功能.通过软件仿真验证了该方案的正确性和可行性,提高了设计效率,极大地节约了硬件资源.     

基于特高频传感器局部放电监测系统的FPGA设计

为了有效监测局部放电信号,利用FPGA的高速并行处理能力,设计一种基于FPGA的特高频局部放电监测硬件实现系统。文中介绍了系统的硬件设计及FPGA实现原理。系统使用提升小波变换对采集数据进行脉冲提取,然后对有效脉冲进行特征提取,最后将提取的特征参数送入PC端,使用DBSCAN将脉冲的特征提取结果进行聚类分离。实验结果表明,基于高速FPGA设计的局部放电监测硬件系统能将不同脉冲信号有效分离。     

RoboCup小型足球机器人测速系统研究

为了实现对RoboCup小型足球机器人的实时测速,设计了一种采用光电编码器和现场可编程门阵列(FPGA)实现的测速系统.采用FPGA作为控制芯片,以可编程单芯片系统(SOPC)的设计方法进行设计,嵌入NIOS Ⅱ处理器,利用FPGA的硬件可编程的特点设计各个功能模块,并且采用了M法进行测速,精度高、实时性好.系统实现了...     

基于FPGA的足球机器人数据采集和处理系统

设计以FPGA为核心逻辑控制模块的高速数据采集系统,应用于四轮足球机器人小车系统.设计中采用了自顶向下的方法,将FPGA依据功能划分为几个模块,详细论述了各模块的设计方法和控制流程.系统实现了5路电机的转速及电流采样,并实现了与DSP的接口通讯.     

钻柱声传输的OFDM调制方法实现

为提高油气开采过程中随钻测井(LWD)数据传输速率,针对钻柱声传输技术中因周期性边界引起的色散和多重回波问题,从数据通信的角度出发,将正交频分复用(OFDM)多载波调制技术引入声传输系统,并以钻杆为信道,采用PC机结合FPGA模块和数据采集卡的形式,搭建了数据传输实验平台。数据传输实验结果表明,基于OFDM调制方式的短节钻杆声传输方案可实现160 bit/s的传输速率,该方案同时可为后续的钻柱声传输设计与实验提供方法指导。     

一种基于FPGA技术的高速码型数据发生系统的设计与实现

文中介绍了一种基于FPGA技术的高速码型数据发生系统的设计方法.该设计采用了FPGA芯片实现整个电路的控制功能,通过外部并/串转换电路将低速的并行数据转换,从而产生高速码型数据输出.本文阐述了该技术的基本原理及设计实现,并给出了FPGA内部的各功能模块的详细设计.     

基于FPGA和USB2.0的高速数据采集系统

介绍一种由FPGA和EZ - USB FX2系列芯片CY7C68013搭建的基于USB2.O接口的高速数据采集系统,FPGA作为主控制器对A/D转换芯片及USB接口芯片进行控制,从而实现高速采样.设计了FPGA对A/D转换芯片ADS2807的控制与对USB从属FIFO写操作的实现.测试结果表明该系统具有数据传输准确、速度快等特点,系统所能达到稳定的最高传输速度为20M B/s,小巧、便携的设计特别适用于移动的作业现场.     

全自动模板机智能控制系统的设计与实现

该文提出了一种全自动模板机智能化控制系统实现方法,它是基于双ARM+FPGA双CPU方式的开放式平台。分析了全自动模板机的工作原理,详细阐述了该平台的总体设计方案,讨论了软硬件的实现方式。     

基于FPGA的Sobel图像边缘检测的设计

图像边缘检测技术在数字图像处理领域中处于重要位置,是图像分割、目标区域识别、区域形状提取等图像分析的基础。详细地讨论了Sobel图像边缘检测FPGA实现的原理、方法和步骤。以FPGA为中央控制单元,用Verilog语言设计并实现了Sobel边缘检测法。通过改进算法、优化FPGA布局布线结构、利用FPGA高速并行机制和采用流水线处理方式,提高了系统速度,减少了FPGA内部资源的使用。通过Matlab和ModelSim进行仿真和对比,实验得到了理想的图像边缘。     

基于FPGA+DSP的全自动灯检机图像识别系统设计

针对全自动灯检机对精度、鲁棒性和实时性的要求,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)数字图像处理的全自动灯检机图像识别系统。该系统采用FPGA对CMOS图像传感器采集的图像信息进行预处理,并采用高性能的DSP作为图像处理的核心部分,保证了系统性能的要求。详细介绍了系统的原理和实现方案,并在硬件系统上进行了算法验证及仿真实验。试验结果表明:该系统满足精度、实时性和适应性的设计要求。     

Turbo编码的OFDM系统研究与仿真

该文对OFDM原理及其实现做了分析说明,还分析了Turbo码的编译码.阐述了Turbo码应用与OFDM的意义,并对Turbo-OFDM进行了MATLAB仿真.     

基于FPGA+DSP架构的嵌入式视觉跟踪系统

针对视觉监控应用的实时性需求,提出了一种基于FPGA+DSP架构的嵌入式视觉跟踪系统。以FPGA作为主控制器,负责视频的采集,并对图像进行了自动调光、色彩插值、中值滤波和白平衡预处理,通过PCIE接口将DSP的处理结果输出至上位机进行了显示。DSP通过EMIFA接口从FPGA接口获得了高质量的图像,采用基于均值漂移的跟踪算法进行了目标跟踪。阐述了系统各个模块的接口设计及主要算法的实现,并进行了系统的优化设计。实验结果表明,经过预处理后,图像亮度适中,图像色温得到了校正,系统能够获得高质量的图像。经过代码优化后,跟踪算法能够稳定跟踪目标,算法处理每帧图像平均时间为13ms,能够满足实时性要求。     

电力线载波DSSS的ASIC研究与设计

电力线载波通信的特点是采用扩展频谱通信方式，通过FPGA运用ASIC的设计方法，本文论述了扩频通信的原理和实现过程。对于数字电表的SOC具有一定的意义。最后，利用已有的集中器产品，验证了系统。     

Multi-axis motion controller for robotic applications implemented on an FPGA

This paper presents the design of a field-programmable gate array (FPGA)-based motion controller for robotic applications. In contrast to digital signal processor and microprocessor implementations, the control period of this system is fixed. Foregoing implementations on FPGA require microprocessor-based platforms for data interchange tasks consuming a large amount of resources; consequently, they could not be implemented on low logic density devices, or they use IP cores which limits the implementation of the system to only certain device families. This new motion controller architecture integrates control and communication modules in a single chip which permits an increase to the number of axis according to the system requirements. The proposed design presents a low consumption of logic resources; therefore, a considerable cost saving per axis is achieved. The system test has been carried out with a three-degree of freedom selective compliant assembly robot arm robot and a standard PC as master device. The digital filter parameters have been tuned by using a crossover frequency method. Step and profiled motion responses obtained show very good performance.     

基于FPGA的模糊自整定PID控制器的研究

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先，借助Matlab系统仿真工具，优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后，进行控制器的VHDL分层设汁，作为单一控制器芯片，重点编程实现和时序仿真：模糊逻辑推理、模糊自整定PID算法、数据缓存和I／O接口控制。最后，在一个具体的FPGA芯片上实现该控制器，并在此基础上进行系统实验。实验结果表明：FPGA作为单一控制器实现模糊自整定PID控制编程规范、时序验证方便、系统修改灵活，且基本无须改动硬件，是实现单片或小系统智能控制策略的一种新的有效途径。