利用砷化镓霍尔器件制造角度传感器

<正> 一、引言 角度传感器被广泛地用于汽车工业、角度检测、工业自动化控制、数控数显机床及其它领域。例如:在汽车工业中,为了记录下汽车的行驶轨迹,必须知道汽车行驶时的拐弯角度,而检测汽车的拐弯角度就需要角度检测传感器。     

基于CORDIC算法的快速NCO设计

NCO在软件无线电、数字信号处理等方面有着广泛的应用。函数发生器是NCO中的关键部分,通过FPGA流水线实现了CORDIC算法,可替代传统ROM查找表法。通过对Altera和Xilinx公司的FPGA进行仿真及综合,验证了该设计的正确性及可行性。     

一种新型两维霍尔角度传感器研究

本文研制了一种无触点的十字型两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感 .当与被测转角 α的物件轴向相固连的径向永久磁铁转动时 ,平行于芯片表面的磁场分量 Bx、By大小将发生相对变化 ,以致集成的两对霍尔板输出电量也产生相应地变化 .这时传感器件给出了相对于被测量角度 α的两种信号电压 ( sinα和 cosα) ,通过 arctgn( Vx/ Vy)可求得转角 α,从而达到测量角度的目的 .测量结果表明利用该角度传感器件与 PC机组成的测量系统其测量角度的精度可达± 1°     

基于CORDIC改进算法的NCO设计

数控振荡器(NCO)已经被广泛应用于数字信号处理、软件无线电系统等诸多领域中。针对基于传统CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法的NCO存在工作频率较低、精度不高、且消耗资源多等缺点,通过对CORDIC算法进一步优化改进,提出了一种NCO的设计方法,将覆盖角度扩展至整个圆周范围,实现了幅度与相位之间分别对应,且输出的正余弦波形具有完全正交性。实验结果表明,设计的NCO具有运算速度快,消耗硬件资源较少,结构简单易于使用硬件电路实现的优势,最高频率比基于传统CORDIC算法的NCO提高了114.3%,并将精度提高至10-5~10-6的数量级。     

基于CORDIC改进算法的DDS设计

采用CORDIC算法实时计算正弦值的方法,替代传统DDS中的正弦查找表,显著节省了硬件资源,极大提高了转换速度以及DDS的频率和相位分辨率.将基于改进的并行流水结构的CORDIC算法作为IP应用于高端DDS芯片中,同时利用Matlab的M语言进行仿真与调试,可以直观地看到该改进算法的输出波形.     

基于CORDIC算法的载波同步锁相环设计和实现

研究了一种利用CORDIC算法的矢量及旋转模式对载波同步中相位偏移进行估计并校正的方法.设计并实现了基于CORDIC算法的数字锁相环.通过仿真,验证了设计的有效性和高效性.     

基于一种改进CORDIC算法的MATH处理器设计与优化

在精密的电机数控领域中,对三角函数运算的硬件架构性能指标日渐严格。针对传统CORDIR算法求解三角运算时存在迭代次数多、迭代周期长、输入角度范围小等局限性,提出了对其进行角度预处理、镜像迭代、角度补偿、区间换算以及合并迭代结构等优化,并最终完成高精度计算三角函数的MATH处理器设计。在硬件实现上,本处理器在输入角度及坐标范围得到明显优化,计算速率显著倍增,且精度完全满足设计标准,适配于高精度电机驱动等应用领域。     

基于CORDIC算法的FFT处理器设计

采用CORDIC算法和无乘法器的蝶形运算操作,建立Matlab函数模型.合理选择迭代级数和运算数据位宽,设计一种新的高信噪比快速傅里叶变换(FFT)处理器.在最优化设计中,信噪比可以达到88 dB,在加入溢出保护设计后,硬件实现的信噪比可以达到80 dB,功耗减少20.63％.仿真结果表明,该处理器具有芯片面积较小、精...     

基于旋转模式的改进型CORDIC算法

传统CORDIC算法需要通过查找表和许多乘法器才能实现多种超越函数的计算,这会导致硬件电路实现复杂,运算速度降低,此外它能够计算的角度范围也有限.针对传统CORDIC算法的缺陷,在旋转模式下提出一种改进型CORDIC算法,它不需要查找表和模校正因子,只需通过简单的移位和加减运算就能实现多种超越函数的计算,从而能够减少硬件的开销,提高运算的性能,并通过重复迭代和区域变换使得该算法能够适用于所有的旋转角度.误差分析表明该算法具有很小的误差.     

一种新型磁敏集成角度传感器及其测量系统

研制了一种无触点的十字形两维集成垂直霍尔器件 ,它对平行于芯片表面的磁场敏感。当与被测转角θ的物件轴向相连的径向永久磁铁转动时 ,传感器给出了相对于被测角度的两种信号电压 ,通过接口电路和PC机组成的非接触式测量系统把信号转换为转角θ。测试结果表明该角度传感器及其测量系统的测量精度在 0°～ 36 0°范围内可达± 1°     

基于霍尔器件的非接触式角度传感器研制

霍尔元件是一种对磁场敏感的传感器件,具有防烟尘干扰、抗振动和成本相对低廉等优点;利用线性霍尔元件作为检测,采用微机细分方式,设计了一种可从0°到大于360°范围内角度进行非接触测量的系统,给出了角度测量的原理、电路的构成及设计方法,实验表明,该系统测量精度达到设计要求,可广泛应用于工程测量领域.     

基于FPGA的旋转变压器CORDIC解码算法的研究

针对旋转变压器解码系统测量精度不高、解码周期长、占用FPGA资源多的问题,设计一种改进型流水线结构的旋转变压器CORDIC(座标旋转数字计算法)解码算法.通过分析反正切函数的特征,对旋转变压器的输出信号进行角度变换,对测量角度进行全平面扩展,将CORDIC解码算法中复杂的三角函数运算转化为一系列简单的移位和求和运算.算法以FPGA为硬件载体,采用Verilog HDL语言实现.研究结果证明,改进型的CORDIC解码算法测量精度可达1％,动态响应小于1μs,满足电机转速测量的高精度、低延时需求,对复杂环境下的电机转速研究和应用具有重要的价值.     

并行CORDIC算法的研究及FPGA实现

本文讨论旋转模式下CORDIC算法的符号预测和迭代计算问题,采用并行计算方法来加速CORDIC算法。文中提出分段符号预测和增加校正迭代的符号预测机制,使用分段迭代展开和三输入加法树来完成CORDIC算法的迭代计算,有效地减少了计算的级数和硬件开销,提高了计算性能。最后,在Altera的StratixII芯片上实现了并行CORDIC结构。     

基于CORDIC算法的一维离散余弦变换的ASIC设计

介绍了基于ＣＯＲＤＩＣ一维离散余弦变换（ＤＣＴ）的ＡＳＩＣ设计,给出了１－Ｄ ＤＣＴ的行为级ＶＨＤＬ描述,验证其功能的正确性,设计采用层次式设计,顶层用结构级描述,底层各功能子模块用ＲＴＬ级描述,整个系统在ＳＹＮＯＰＳＹＳ工具上进行设计及仿真,最终综合到门级电路。     

基于CORDIC算法的AM解调技术研究

提出了一种基于CORDIC算法的数字正交AM解调设计技术,讨论了AM解调的原理,重点分析了利用CORDIC算法综合实现数控振荡器与混频器、计算开平方的过程,介绍了关键模块的设计方案,仿真结果表明:该方法高精度地完成了AM解调,具有较高的工程应用价值。     

基于CORDIC算法的微小卫星发射机设计与实现

针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC算法实现数字频率合成器,不仅可以满足副载波、载波调制的频率精度要求,而且与传统的数字式频率合成技术相比占用了较少的硬件逻辑资源。在一块FPGA上实现了几种常用调制方式的VHDL代码,验证了该方案的可行性。基于CORDIC算法的全数字调制设计方案可以应用到其他可重构的软件无线电设计中。     

一种基于改进型CORDIC算法的数控振荡器

在对传统CORDIC算法进行改进的基础上,讨论了一种基于改进型CORDIC算法的NCO实现方法,该设计占用资源少、运算速度快、易于扩展。仿真结果证明该设计具有较高的性价比。     

基于CORDIC算法的NCO在FPGA中的实现

介绍如何利用CORDIC（Coordination Rotation Digital Computer）算法产生正余弦信号的实现过程基础上,研究并在FPGA中实现了基于流水线CORDIC算法的数控振荡器。仿真验证结果表明,该方法较之其它方法具有精度高、结构简单易于实现、节省资源且功耗低等特点,非常适合应用于高速高精度数字调制解调。     

一种基于CORDIC算法的坐标变换电路

在超声医疗仪器（如B超）的数字图像处理中,将超声探头所获得的极坐标形式的图像信号实时地在直角坐标系统的显示器上显示出来,图像信号从极坐标变换到显示系统的直角坐标是系统性能的关键。本文在介绍了CORDIC（Coordinate rotation digital computer)算法的基础上,提出子一种基于CORDIC算法的流水线型的坐标变换电路,随后给出了该变换电路用FPGA实现的过程和硬件仿真结果。硬件仿真结果表明,它的精度高、误差小。与其他方法相比,具有结构简单,易于VLSI实现等优点。     

基于CORDIC算法的参数可调信号源设计

直接频率合成技术(DDS)是无线通信中的关键技术,因应用场合及技术指标不同,DDS中的正弦波形产生模块有多种实现方法,本设计采用CORDIC算法计算波形数据,并通过预处理实现全部相位波形数据的即时计算,不占用存储资源,且可通过改变迭代次数来调节精度。所设计的DDS精度、频率、相位可调,在Altera Cyclone2中实现时,时钟频率可达172 MHz,占用1 171 LUTs。