基于FPGA的调制信号设计

本文利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对幅度调制信号(AM)和频率调制信号(FM)进行建模设计,然后利用ALTERA公司提供的Singacompiler工具对其进行编译,产生QuartusII能够识别的VHDL源程序,同时用ModelSim和Qu- artusII进行调制信号功能仿真和时序仿真,仿真结果表明该设计的正确性和可靠性,下载到Cyclone器件,得到所需波形,完成了硬件的设计仿真,具有一定的实用性和参考价值。     

DSP设计方法的研究

数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术的飞速发展极大地提高了人们对模拟世界的把握能力。本文就目前各种DSP设计方法进行简要介绍,并对基于FPGA(Field-programmable Gate Array)的DSP设计与传统DSP设计方法进行详细的比较分析。     

基于FPGA的空间矢量脉冲宽度调制发生器设计

采用自顶向下的设计方法,设计出一种新的基于FPGA的空间矢量脉宽调制发生器。通过设置逻辑判断子模块,调制发生器能有效地处理过调制。通过利用宏功能,空间矢量脉宽调制发生器的一些子模块能完成更为有效的逻辑综合与器件实现。该脉宽调制发生器的实现结构紧凑,时序逻辑简单,能方便地设置开关频率,且能灵活调整死区时间,以适用于不同的应用场合。基于MATLAB/SimPowerSystems与Altera DSP Builder的集成开发环境,设计出一个FPGA实验平台(硬件环仿真平台),并通过硬件环仿真对所设计的空间矢量脉宽调制发生器进行验证。实验结果表明了设计策略的有效性。     

嵌入式DSP图像处理系统设计与实现

为了实时地检测视频图像点目标位置,设计了基于TMS320F2812DSP和Spartan3-SC3S400的实时图像处理系统。提出了嵌入式图像处理系统的总体方案及硬件结构,DSP与FPGA之间的接口关系及硬件设计原理图、该系统以DSP处理器为核心,由Camera link图像转换芯片,FPGA芯片,"看门狗"电路和通信接口构成。软件工作流程为外触发信号是7μs宽的低电压有效信号,当低电平有效时,相机开始积分成像,积分时间结束后,数据开始输出图像数据,系统以场有效信号为控制信号,在场信号有效时,FPGA进行基本的图像预处理工作,并将有效数据发送给DSP,由DSP完成目标的连通性分析,并将分析结果发送给控制系统。实验结果表明:在输入图像为1 024×1 024,12位工作频率为10f/s的情况下,DSP软件的处理时间为1.3ms左右,该方案设计简单,运行稳定可靠,具有广泛的应用前景。     

基于DSP+FPGA的CCD图像处理系统研究

文章设计了一个基于FPGA和DSP的实时数字图像处理系统。该系统采用快速傅里叶变换算法和其他相关算法,大大提升了图像处理速度,满足了实时性要求。系统结构灵活,通用性强,开发周期短,易于维护和扩展。文章给出了系统的硬件电路和软件算法模块。     

基于DSP和FPGA的GIF数据采集卡的设计与实现

鉴于红外成像GIF技术在现代化精确制导武器中的重要作用,提出了一种基于DSP＋FPGA实现GIF数据采集卡的设计方案。采集卡以DSP自带的PCI接口实现了PCI总线,通过DSP的EMIFB外部存储器接口和FPGA进行数据交互。利用FPGA构建了专用的收发逻辑控制单元、数据处理单元和FIFO,完成了对目标红外图像和角度、距离数据的捕获。经过实际测试,采用本方案设计的GIF数据采集卡能够实时采集、存储导引头捕获的目标数据,工作稳定可靠,满足工程应用的需求。     

短时能量法在断路器机械振动信号分析中的应用

断路器机械振动信号分析中,提取振动事件是一种有效的信号时域分析方法和实现断路器故障诊断的可靠途径。振动信号与语音信号类似均属于瞬时非平稳信号,因此将语音信号处理中常用的短时能量法应用于振动信号分析中,在给出窗函数及窗长度选用原则后,对不同状况下采集的振动信号从提高信号信噪比、凸显振动事件、提取事件发生时刻等方面与包络法进行了分析与比较,结果表明,短时能量法不仅能明显提高信号信噪比,更是一种提取振动事件发生时刻的有效方法。     

基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计

随着电子设备结构和功能的日益复杂,对其内部使用的数字信号处理系统在体积和功耗方面提出了更高的要求。结合以上背景,设计了一种体积小、功耗低的通用数字信号处理系统。该系统利用DSP配合FPGA为硬件架构,以TMS320VC5509A DSP为数据处理核心,通过FPGA对USB、ADC和DAC等外围设备进行控制,并可实现频谱分析、数字滤波器等数字信号处理算法。硬件调试结果表明,该系统满足设计要求,可应用于实际工程和课堂教学等多个领域。     

基于DSP＋FPGA数据传输系统的实现

基于航天电子系统逐渐光纤化、高速化的发展趋势,设计了一种光纤通信的高速数据传输系统,通过耦合Xilinx公司最新一代的Virtex-5系列FPGA,顺利实现了超高速的DSP数据采集与处理.采用多种方法解决了在数据传输系统中FPGA与DSP信号不匹配的问题,进行了一系列的仿真实验.测试表明,该系统能够顺利的实现Gbps的数据传输,在数据传输开始时产生帧开始标志sof_n,在传输结束时产生帧结束标志eof_n.同时,该系统有低成本、高通用性和低失真度等优势,可成功用于光通信等领域中.     

基于DSP与FPGA的光栅地震检波器的信号处理

光栅地震检波器是基于光栅检测技术设计的一种新型数字传感器。它将光栅地震检波技术应用于地震勘探领域,以满足地震勘探的数字化的要求。为了控制两个AD转换器对两路信号进行同步采集,本文根据硬件描述语言VHDL的并发执行特性,在FPGA中设计了双口RAM模块进程。为了完成震动信号高倍细分算法的设计,利用DSP C语言现有的库函数实现细分值的分象限计算。因此结合FPGA与DSP分别在数据采集和运算方面的优势,对震动信号进行实时、准确的处理。     

FPGA在基带信号处理中的应用

本文以小型化和模块化设计为指导思想,设计了一种基于FPGA的基带信号处理系统。该系统的突出优点是体积小、可靠性高、可扩展性强。在保持系统功能和性能的前提下简化了传统基带信号处理系统,可广泛应用于扩频通信系统。     

基于FPGA的2FSK数字调制器设计

本文利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对基本直接数字频率合成器(direct digital synthesizer,DDS)建模;并由该DDS模块实现2FSK(频移键控)信号;然后利用ALTERA公司提供的Singa-compiler工具对其进行编译,产生Quartus-Ⅱ能够识别的VHDL源程序;同时用Model Sim和Quartus-Ⅱ进行2FSK信号仿真,仿真结果表明该设计方法的正确有效。     

基于现代DSP技术的QAM调制解调器设计

本文通过现代DSP技术,以MATLAB/DSP Builder为核心的工具软件开发QAM（正交振幅调制）调制解调器。利用直接数字频率合成器DDS原理设计正交余弦信号发生模块;利用QAM正交调制与解调原理,实现对基带信号的调制与已调信号的解调;通过FIR滤波器的设计,实现对解调模块中的低通滤波,最终在FPGA器件上实现QAM调制解调器。     

静态背景差分运动目标检测研究

为解决传统运动目标检测算法在硬件实现上存在实时性差、开发过程复杂的问题,利用DSP Builder工具,在FPGA上实现静态背景下运动目标检测算法。结合FPGA并行计算的特点,采用模块化设计思想,按照背景差分、阈值分割和质心提取的流程搭建各算法模块。实验结果表明,该设计可以有效地检测动态目标,满足嵌入式系统对实时性的要求。     

基于FPGA的简易数字信号传输性能分析仪

设计了一种基于FPGA的数字信号传输性能分析系统,实现对数字信号传输性能的分析.系统采用FPGA为数字信号发生模块和分析模块控制芯片,按键输入传送控制信号给FPGA,FPGA产生频率步进可调的m序列,并进行曼彻斯特编码,信号经过模拟传输信道后,再由信号分析模块FPGA通过快速同步检测算法对信号进行同步提取,在示波器上测得眼图眼幅度等信息,实现了数字信号传输性能测试的功能.该系统密闭封装,人机界面友好,非常便于操作演示.     

基于DSP Builder的电压闪变测量的数字化设计

介绍了IEC推荐的电压闪变测量的工作原理,利用基于Simulink/DSP Builder的数字信号处理的FPGA设计方法,采用数字滤波的方式在Simulink/DSP Builder环境下设计了电压波动与闪变测量系统的数字模型,并对该数字模型进行了系统功能和时序仿真.仿真结果表明:该方法充分利用了Matlab软件系统建模的优势,同时发挥了FPGA并行执行速度快、测量精度高的优点,设计简洁、高效,能够满足IEC推荐标准的电压波动和闪变测量系统的设计精度要求.     

应用FPGA和小波变换提取局部放电信号

小波变换是抑制局部放电中强干扰信号的有效工具,然而其巨大的计算量制约了它在局部放电在线监测中的现场应用。FPGA(Fielded Programmable Gate Array)器件兼具并行、串行的工作方式,有较高的并行计算能力,在现场数字信号处理领域具有较高的实时性。在分析了局部放电信号和白噪声的特点后,提出折衷小波包硬阈值变换算法。根据该算法,以DSP Builder为平台,模块化地设计出基于FPGA的流水线结构。从模拟现场信号中提取局部放电信号的实验结果表明系统可行。实际局部放电现场信号的处理结果表明,系统能较好的提取局部放电信号,同时满足了的实时性要求,在变压器的局部放电信号在线检测等领域具有一定的工程应用价值。