基于FPGA的12通道GPS数字相关器设计

分析了传统全球定位系统(GPS)接收机中相关器芯片的功能特点,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的GPS算法快速验证平台.采取模块化设计方法,在FPGA上使用硬件描述语言编码实现12通道数字相关器的功能逻辑,并利用ARM微控制器对相关结果进行基带处理,完成对GPS卫星信号的载波解调、C/A码跟踪以及导航电文解码,给出了对实时运行结果的分析.该数字相关器在提供较高定位精度的同时,其各个功能模块可以即时修改和测试,大大缩短了信号处理算法的开发周期.     

全极化微波辐射计中5 GHz带宽数字相关器设计

为测得反演海洋风场所需的全部4个Stokes参数,全极化微波辐射计采用多路相关技术,对水平和垂直极化信号进行自相关和互相关处理,是一种全新的微波遥感系统。数字相关器是全极化辐射计的核心部件。详细介绍了一种高速新型数字相关器的设计。4片高速A/D转换器采样4路信号并外接多路复用模块实现高速数据流的降速,然后通过Xilinx公司新一代的FPGA\|Vertex5芯片作相关运算,将相关结果实时传输至上位机。提出的新型数字相关器可以实现系统最高5 GHz带宽的数据处理。     

GNSS接收机中数据传输优化方法设计与应用?

对于基于FPGA＋DSP架构实现的、需要同时接收处理多系统多频点导航卫星信号的 GNSS接收机,随着跟踪通道数目成倍增长以及为提升抗多径等性能造成的每通道相关器数目的增加,FPGA和 DSP之间需要交互的相关值数据量也将成倍增加。本文在定制的FPGA＋DSP的硬件平台上,利用DSP芯片的 QDMA功能,消除了连续数据读取间隔的无效时间,并实现了卫星信号处理与相关值数据传输的并行化,显著降低了数据传输对 DSP处理时间的占用,使得在同样硬件平台上跟踪通道数由44个提高到96个,满足了项目设计的要求。     

基于高速ADC和FPGA的宽带数字相关器设计

为同时完成4个Stokes矢量参数的相关测量,反演海面风场,提出了新型数字相关器的设计方法。结合高速数字相关器在数字极化辐射计中的应用,介绍了高速数据采样和相关处理系统。通过两片高速A/D转换器(ADC08D1500)同步采样四路信号,采样结果通过Xilinx公司新一代现场可编程门阵列(FPGA)-Virtex5芯片作相关运算,相关结果通过串口上传到计算机,详细介绍了系统各个部分的接口电路和时序控制的设计。系统可以实现四路信号最高1.5GHz采样率的相关计算。     

新型光电混合相关器的图像识别研究

研究并设计了一种基于＂FPGA＋DSP＋ARM＂架构的新型光电混合相关器。该系统采用DSP与FPGA完成目标图像的采集、预处理以及畸变不变处理,采用光学处理模块实现联合图像的傅立叶变换,得到联合功率频谱,最后,S3C2440完成对该频谱的采集、振幅调制滤波、傅立叶逆变换以及图像识别。大量的实验表明：该光电混合相关器实现了图像识别的智能化、实时化及小型化,具有较强的实用价值。     

数字电路设计方案的比较与选择

DSP和FPGA是目前数字电路设计采用的两种主要手段,其各有自身的优缺点,故在设计数字系统前必需进行方案选择。DSP+FPGA结构的新思想的出现以及嵌入DSP模块的FPGA设计方案使得数字电路设计有了更大的选择空间。     

一种基于DSP＋MCU＋FPGA的APF控制系统设计

针对单片DSP实现有源电力滤波器的控制系统会延长控制周期,影响系统性能,本文设计了一种旗于DSP＋MCU＋FPGA的有源电力滤波器数字控制系统。MCU和FPGA分担了DSP的部分工作,使DSP最大限度的用于系统控制算法实现,提高了运算速度,满足有源电力滤波器控制系统的设计要求。仿真验征了基于DSP＋MCU＋FPGA的有源电力滤波器数字控制系统设计的可和性。     

全极化微波辐射计中数字相关器的误差分析

全极化微波辐射计是测量目标微波辐射特性的被动式遥感器,它是在传统的微波辐射计基础之上对幅度、频率和相位等极化信息的全部提取技术。数字相关器是利用高速模数转换器以及可编程逻辑器件FPGA实现对水平和垂直通路信号量化处理和相关运算。相比模拟相关器,数字相关器有高带宽和避免受到直流干扰的优点,但是在量化过程中也引入了量化误差。分析了空间中心研制的数字相关型全极化微波辐射计系统中8 bit量化对量化前后相关系数的影响。通过确定合适的A/D量化阈值,确保数字相关器的误差对辐射计系统的影响最小,并通过建模仿真验证了分析结论的可靠性。结果表明项目研制的8 bit数字相关器的量化误差对系统误差的引入量是可以忽略的。     

3 GHz带宽数字相关器设计

为完成四个Stokes矢量参数的测量,反演海面风场,提出了数字极化辐射计中3 GHz带宽数字相关器的设计方法。首先分析了高速数据采样和相关处理系统。四路信号数据采样通过四片A/D转换器（ADC083000）完成,采样结果传输到Xilinx公司新一代现场可编程门阵列（FPGA）-Virtex5芯片作数据的多路复用和相关运算,相关结果通过串口上传到计算机。详细介绍了系统结构、数据流程和各部分接口电路的设计。系统可以实现辐射计中双极化通道8 bit量化3 GHz带宽的相关计算。     

基于最佳接收的UART的设计与实现

针对通用异步接收和发送器UART对随机脉冲干扰特别敏感的弱点,引入数字相关器,以实现信号的最佳接收及提高UART的抗干扰性能;结合现场可编程逻辑门阵列FPGA的结构特点针对同步模块和数字相关器等关键部件进行逻辑设计优化,使UART性能大为提高。     

FIR数字滤波器设计及其FPGA实现

以FPGA为硬件平台,利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对数字滤波器进行建模设计及系统模型仿真,生成VHDL工程文件,编制相应顶层文件,使其符合滤波器硬件系统。利用QuartusⅡ对项目进行综合、编译和调试,生成原理图模块和RTL电路图。通过对5 kHz方波信号进行仿真滤波,并将VHDL下载到硬件系统中进行硬件实现,有效地提取到5 kHz的正弦信号。实验结果表明,该设计很好地达到了FIR滤波器的性能,为数字滤波器的设计与实现提供了新的途径和方法。     

矢量信号的同步检波技术

文中介绍了矢量信号的同步检波技术,重点分析和描述了基于DSP和FPGA的数字同步检波方法,为模拟电路数字化进行了大胆的尝试,并给出了试验仿真结果,证明基于DSP和FPGA的数字同步检波技术能够满足高性能矢量信号分析的要求.     

基于FPGA的并联DC-DC电源系统无线发射装置的设计

在无线传输的系统设计中,越来越多的使用到了DSP＋FPGA的方案,由FPGA做时序控制,而DSP做复杂的算法处理,这样的分工可以使二者各尽其能,使整个系统的性能最优。本文分别从基带和射频前端两方面对无线发射装置进行硬件设计,重点研究的是基带DSP与FPGA的接口设计和超外差架构射频前端FPGA对本振、A/D或D/A的动态配置。最后自编程序证明该方案行之有效,且具有一定的通用性和灵活性。     

基于DSP+FPGA分层图像处理技术的智能相机设计

FPGA和DSP都可用于图像处理,但目前的很多以DSP为核心的图像处理系统中,FGPA只是用于控制电路的设计,其丰富的片上资源常常被浪费,在充分考虑了DSP和FPGA做图像处理所具有的各自特点后,提出了一种基于DSP+FPGA的分层图像处理技术.详细介绍了系统方案设计,以具体的边缘检测算法为例,介绍了FPGA实现的程序框架与每个程序模块的功能,并给出了数据流正确性验证方法.     

基于DSP与FPGA的运动控制器设计

设计了一种基于DSP和FPGA的四轴伺服电机运动控制器,该控制器选用DSP与FPGA作为核心部件。针对运动控制中的一些具体问题,如高速、高精度、实时控制等,规划了DSP的功能扩展,在FPGA上设计了功能相互独立的四轴运动控制电路。该电路接收和处理4路编码器反馈信号;可以处理原点、正负方向、到位以及急停等数字量输入信号;提供16路数字输入输出信号作为系统一般功能扩充使用;具有较高的集成度和灵活性。     

基于FPGA与DSP的数字下变频技术实现

本文通过FPGA器件与DSP器件协同工作的模式来实现数字下变频（DDC）,完成了工程实现,给出了在特定输入信号下的DDC输出结果。在设计初期阶段,利用Matlab设计系统整体方案并完成模块划分,还对模块建模及优化。FPGA器件采用Xilinx公司Spartan-3ADSP系列的XC3SD3400A,而DSP器件则采用TI公司的TMS320C6416T。     

基于FPGA和DSP的光纤信号实时处理系统

设计了一种基于FPGA和DSP的光纤信号实时处理系统,介绍了系统的硬件组成和工作原理.该系统采用FPGA实现数据的高速采集和逻辑控制,用DSP实现传感信号的全数字解调,分析了载波相位延迟对解调输出的影响并采取了纠正措施.     

基于FPGA的微小型导航计算机数据采集系统设计

提出了以高性能DSP为核心，由FPGA构成主要外部输入输出接口的导航计算机方案，并重点对由FPGA构成的ADC采样控制器进行了设计。处理器DSP只需通过EMIF接口访问FPGA中的FIFO即可进行数据接收。FPGA设计采用VHDL语言描述，并利用Quartus24．0对设计方案进行了仿真，仿真结果表明该设计是有效的。同时，本文也简述了DSP和FPGA接口的软硬件设计。     

基于SOPC的扩频接收机设计与实现

采用FPGA+DSP模式实现的扩频接收机存在开发周期长、实现难度大等缺点。针对该问题,基于可编程片上系统,利用FPGA内的嵌入式软核NiosII代替DSP处理器和通用控制器,在单片FPGA内实现整个BD/GLONASS组合导航定位接收机。阐述匹配滤波器、相关器、载波跟踪环和码跟踪环的算法理论与实现方法。在24 h内的静态定位结果表明,该接收机的定位精度满足要求。     

基于DSP Builder的Lorenz系统时滞混沌实验方法

DSP Builder是一个算法级设计工具,使得基于FPGA的算法实现变得快速、便捷。本文在研究Lorenz时滞混沌系统的基础上,尝试提出一种基于DSP Builder和FPGA的数字离散混沌系统解决方法,采用一种数字差分算法和一种简易时滞环节,实现了Lorenz吸引子和类陈氏吸引子。