基于FPGA的正交数字混频器中数控振荡器的设计与实现

本文介绍了一种利用矢量旋转CORDIC(COordination Rotation Digital Computer）算法实现正交数字混频器中的数控振荡器(NCO)的方法。首先推导了CORDIC算法产生正／余弦信号的实现过程，然后给出了在FPGA中设计数控振荡器的顶层电路结构，并根据算法特点在设计中引入流水线结构设计。     

基于CORDIC算法的数控振荡器的FPGA设计

数控振荡器在数字信号处理中有着广泛的应用。本文研究并实现了基于CORDIC算法的流水线型数控振荡器。仿真和验证结果表明,该方法较之查找表法精度高,且结构简单、耗费资源少,非常易于FPGA实现。     

基于流水线CORDIC算法的数控振荡器

数控振荡器(NCO)的实现通常都是基于查表的方法,为了达到高精度要求,常常需要耗费大量的ROM资源去建立庞大的查找表。提出了一种基于坐标旋转算法(Coordinate Rotation Digital Compute,CORDIC)的流水线型数控振荡器的实现方法。硬件描述语言的仿真与综合结果表明,采用这种方法设计的数控振荡器精度高、误差小、结构简单,与基于查找表的数控振荡器相比,更易于ASIC实现,最后给出了该方案的仿真结果。     

基于查找表和CORDIC算法的数控振荡器的设计

研究了一种基于查找表和CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer)算法相结合的数控振荡器(NCO)的实现方法,与仅基于查找表的方法相比,该方法结构简单、精度高、耗费资源少.仿真和验证结果表明,该设计是可行的,并易于FPGA实现.     

基于FPGA的正交数控振荡器(NCO)的设计与实现

在研究数控振荡器NCO工作原理的基础上,通过分析对比几种不同的NCO设计方法,采用了算法简单、节省资源的基于ROM查找表的设计方法。针对正交数控振荡器NCO的主要部件正余弦存储表、可变模计数器进行了算法设计和电路设计,并在Altera公司的FPGA上进行了验证,波形仿真结果表明了电路设计的正确性。采用查找表的方法可以有效提高系统功能的可扩展性和系统的可集成性,使得NCO功能模块可以通过配置存储表、频率控制字来满足多种应用场合下的NCO设计需要,可以广泛地应用于各种现代通信系统中。     

采用CORDIC算法的数控振荡器设计

基于CORDIC（坐标旋转数字计算）算法的NCO（数控振荡器）设计方法克服了传统数字下变频器查询表大的缺点,摆脱了用查表法产生离散正弦信号需要占用大量ROM资源的弊端,提高了资源的利用率,减小了硬件设计的代价。该算法使数控本振和数字混频两个功能合在一起完成,省去了2个乘法器,利用CORDIC算法CORDIC旋转的移位一相加流水结构,实现了数字下变频器的设计,其有效性通过仿真得到验证。     

毫米波谐波振荡器的多模Volterra级数分析

本文基于Ｖｏｌｔｅｒｒａ级数和非线性转移函数理论，提出了一种分析毫米波谐波振荡器的新方法一多模Ｖｏｌｔｅｒｒａ级数法，并给出了描述其非线性特性的决定方程，通过求解一组非线性代数方程，便可计算出谐波振荡器的振荡频和幅度。文中给出了分析实例并与谐波平衡法等进行了比较，结果表明：这种方法具有理论严密、准确性高，适用范围广等特点特别是利用一次决定方程的结果作为其它非线性数值分析方法的初始估值，可大大地节约     

数控高频振荡器的设计

介绍了目前常用的数控延迟单元电路结构,详细分析了这些电路的优缺点.在此基础上,对其中一种电路结构进行了详细的理论分析,改进了电路结构,规范了电路设计的具体步骤,并通过大量的电路模拟,印证了理论分析的正确性.以此延迟单元为核心,在SMIC 0.13μm工艺下,设计实现了一款数控高频振荡器.该振荡器的频率范围高达700 MHz,最高稳定输出频率可达到1 GHz.由于采用全数字实现方式,其功耗最大值不到0.7 mW,版图面积只有26μm×36μm.该电路已成功应用于一个锁相环电路的设计中.     

室内环境内的改进型Taylor级数定位算法

由于传统基于信号强度的Taylor级数定位算法是将信号强度转换为距离,会产生误差累积.在此基础上直接采用信号强度路径损耗模型,提出基于Taylor级数展开法的一种新室内定位算法,消除了误差累积;通过几何数学估计初始位置的方法解决了初始位置的选取问题.仿真试验表明,该方法避免了Taylor级数定位算法的缺陷,定位精度高,复杂度低.     

高性能数控振荡器的设计

设计了一个低抖动、高分辨率的DCO(数控振荡器)。该DCO由7级单端倒相器构成,通过分析输出时钟抖动、分辨率与每级倒相器尺寸之间的关系,找到设计的最佳尺寸,最终实现版图。采用0.35μm1P4M CMOS工艺,3.3 V电源供电,振荡频率为280 MHz~550 MHz,分辨率为10 ps。Hspicerf仿真结果表明,DCO输出时钟为385 MHz时,峰-峰值抖动为70.35 ps。     

软件无线电系统中NCO的设计与实现

介绍了软件无线电系统中基于FPGA的数控振荡器(NCO)的实现方法，详细讨论了查找表和CORDIC算法的原理。通过软件仿真和测试，所设计的数控振荡器可以根据系统输出精度和硬件资源的不同，通过选择不同算法和参数来满足系统设计的要求。     

基于CORDIC算法的NCO实现

NCO在信号处理方面有着广泛的应用。而函数发生器是NCO中的关键部分,本文基于FPGA用状态机和流水线方法实现了CORDIC算法,并取代了传统的ROM查找表法。最后通过Quartus II软件给出仿真结果,验证了理论的正确性。     

基于CORDIC算法的NCO设计

该文介绍了坐标旋转数字计算方法(Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC)的基本原理及其典型应用,并指出传统CORDIC算法在应用方面的不足;在此基础上,针对数字控制振荡器(numerical controlled oseillator,NCO)的设计,对其进行了改进,解决...     

基于CORDIC算法的NCO

为了提高基于CORDIC算法NCO的无杂散动态范围,提出采用相位映射和相位抖动技术来提高无杂散动态范围.SIMULINK仿真结果表明改进后的NCO无杂散动态范围提高近10dB,充分说明了该方法的可行性.     

Time-Frequency Analysis Using Local Taylor Series Expansion

We describe an approach to time-frequency analysis based on the local approximation of the signal by a first order Taylor series. We show that the Taylor approximation provides a representation of the signal in terms of its instantaneous frequency and instantaneous bandwidth. This representation can be translated into the frequency domain in a straightforward manner. The key to this approach is the local decomposition of the signal into its components, which is similar to the problem of estimating the parameters of of complex exponentials from observation of their sum. The resulting time-frequency representation (TFR) does not have the time and frequency marginal properties shared by many of the time-frequency distributions presented in the literature, but is additive over the signal components and, by its construction, does not have cross-terms.     

基于矢量泰勒级数的模型自适应算法

在实际环境中,由于测试环境与训练环境的不匹配,语音识别系统的性能会急剧恶化。模型自适应算法是减小环境失配影响的有效方法之一,它通过测试环境下的少量自适应数据,将HMM模型的参数变换到测试环境下。该文将矢量泰勒级数用于模型自适应,同时对HMM模型的均值向量和协方差矩阵进行变换,使其与实际环境相匹配。实验证明,该文算法优于MLLR算法和基于矢量泰勒级数的特征补偿算法,在低信噪比环境中性能提高尤为明显。     

基于CORDIC算法的NCO设计

NCO有着广泛的应用。本文从基本的坐标变换公式出发,严谨地推导了CORDIC的原理,简明扼要地阐明了“徽旋转”和“模畸变预矫正”。采用流水线CORDIC单元实现了NCO中的FG部分。并对在具体的FPGA上布局布线之后的数据进行了频谱分析,验证了理论的正确性。     

一种数字中频上变频器的设计与实现

基于家庭网络核心SoC平台，文章设计并实现了一种专用的数字中频上变频器；在系统级．利用系统建模工具MATLAB，完成了数字上变频器的行为建模及其功能划分；在电路级，完成了数字上变频器中主要功能模块的VLSI实现及其功能仿真。最后，搭建了基于Xilinx VirtexⅡ XC2V1000-4FG256 FPGA的家庭网络无线通信系统验证平台，验证了数字中频上变频器的功能，实现了家庭网络的无线通信协议。     

基于FPGA的反正弦函数的实现

快速精确的反正弦函数运算在现代工程中应用广泛.为了提高反正弦函数的精度和计算能力,研究了基于CORDIC算法的反正弦函数运算器的FPGA实现,并通过改进算法减小了误差,使误差精度达到10-4数量级.并在Xilinx的XC5VSX50T芯片上验证,结果表明该运算器的数据处理速度快,精度较高,适用于高速大数据量的数据信号处理领域.     

基于泰勒级数展开信号分辨算法的FPGA设计与实现

为了从硬件实现角度研究信号检测与分辨算法,提出了基于泰勒级数展开信号分辨算法的FPGA设计方案。在分析算法在理想脉冲情况下性能的基础上,针对扩频信号情况提出相应的改进,然后给出具体FPGA实现,结合静态时序分析进一步优化。最后通过仿真与上板实测,验证了该方案的可行性,算法最高可跑在150MHz频率下,具有良好的速度性能。实验结果表明,该方案满足设计需求,为其他算法的硬件实现提供了参考。