一种任意波形发生器的设计

提出了一种任意波形发生器（AWG）的设计方法,基于现场可编程门阵列（FPGA）的任意波形发生器采用直接数字频率合成（DDS）技术,用硬件描述语言Verilog HDL编程实现。采用该方法设计的任意波形发生器输出的波形具有平滑、稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点。     

一种基于单片机和FPGA的电力系统谐波分析方法

电力系统谐波分析往往基于数字信号处理技术,本设计以80C196KC为CPU,由于此CPU运算速度的局限,利用数字信号处理技术进行谐波分析的实时性比较差。为了提高快速离散傅立叶变换(FFT)的处理速度,研究了一种用FPGA实现FFT处理器的硬件结构,利用FPGAEPF10K20RC240-3设计和实现了64点FFT单片处理器。给出了FPGA实现FFT的方案和方法。实验表明,用FPGA实现FFT的算法,进而对电力系统谐波进行分析是一种可行的方案。     

一种新的基于FPGA的多路SPWM波形发生器

多电平技术的发展,要求高性能的多路SPWM控制器.有学者提出用DSP和FPGA联合产生多路SPWM的方法,但其过分地依赖DSP,并且整个系统复杂,工作效率低.针对这一情况,提出一种完全由FPGA产生多路SPWM波形的方法,并在Altera的FPGA中得以实现.通过对存储在FPGA中的正弦波数据和三角波数据的比较,产生24路SPWM波形,通过改变时钟频率,来实时调节SPWM波形的输出频率,利用内部分频器,方便调节死区时间和载波频率.该发生器可独立工作,也可和DSP等上位机协同工作,还可作为IP核嵌入到其他系统中.设计中采用优化的思想,既节省了芯片的资源,又提高了芯片的效率.实验与仿真证明,该控制器简单、高效,易于实现,方便产生任意个数的SPWM波形.     

一种高效的电力系统谐波检测方法

介绍了一种高效的电力系统谐波检测方法.该方法的整体系统设计从多方面考虑,以提高谐波检测的精度和速度,因此,选择高速、高精度的A/D转换器件(ADS8364),确保采样值的精确度,并采用锁相环(phaselocked loop,PLL)技术来同步被测信号,以减小由非同步采样所产生的误差.重点介绍了基-4 FFT的谐波测量原理,详细地阐述了这种高效的并行算法在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)上的硬件实现过程,最后通过仿真验证了该方法的实效性.     

基于FPGA的级联逆变器直接PWM发生器

为实现中高压变频装置在风机、水泵等应用场合的调速控制,研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多电平直接脉宽调制(PWM)脉冲发生器.该脉冲发生器通过总线与主控制器实现数据交换,接收参考电压采样数据,返回功率单元的状态信息,以模块化方式设计实现PWM脉冲输出.介绍了该脉冲发生器的基本原理、软硬件构成和实现,给出了试验的线电压波形和频谱分析结果.试验结果表明,脉冲发生器脉宽精度高,运行可靠,输出线电压的总谐波畸变率小于3%.     

试论FPGA技术在电子设计中的运用

FPGA(现场可编程门阵）在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。     

基于现场可编程门阵列的多路PWM波形发生器

研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据，然后产生PWM波形，其工作不受DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该PWM发生器既简化了电路的设计，提高了系统的可靠性，又可保证逆变器功率元件触发的同步。     

采用FPGA&DSP实现电子式互感器合并单元

一次电子式互感器与变电站实现数字化连接主要通过合并单元来实现。为此,介绍了电子式互感器数字输出接口的重要组成部分—合并单元的定义及其组成,分析了合并单元的功能特点进而提出了一种以FPGA和DSP构架的合并单元实现方案;使用FPGA实现了合并单元的同步功能,并利用FPGA由用户定制专用硬件电路的高速、并行处理能力以及DSP的数字运算、控制能力,将两者互相补充,实现了12路数据接收、处理、以太网通讯的功能。利用此方案实现的合并单元满足了电子式互感器数字接口高可靠性、强实时性、多任务的要求。合并单元的校验方法和实验结果验证了此方案的可行性。     

采用FPGA&DSP实现电子式互感器合并单元

一次电子式互感器与变电站实现数字化连接主要通过合并单元来实现.为此,介绍了电子式互感器数字输出接口的重要组成部分-合并单元的定义及其组成,分析了合并单元的功能特点进而提出了一种以FPGA和DSP构架的合并单元实现方案;使用FPGA实现了合并单元的同步功能,并利用FPGA由用户定制专用硬件电路的高速、并行处理能力以及DSP的数字运算、控制能力,将两者互相补充,实现了12路数据接收、处理、以太网通讯的功能.利用此方案实现的合并单元满足了电子式互感器数字接口高可靠性、强实时性、多任务的要求.合并单元的校验方法和实验结果验证了此方案的可行性.     

基于SOPC技术的无刷电机控制器设计与实现

介绍了直流无刷电机的工作原理和控制方式,并提出了一种基于SOPC技术无刷电机控制器设计方案,由于采用了SOPC技术,使得CPU、无刷机换向和PWM波发生单元、数据采集单元等外设都集成在一片FPGA上,提高了系统集成度和抗干扰性,并使得系统的升级更加容易.实验表明,基于SOPC技术的无刷机控制系统稳态和动态性能良好,达到了一般伺服系统的性能要求.     

基于FPGA的调制信号发生器设计

本文重点论述了一种应用DDS技术来实现调制信号发生器的设计方案。该方案选用Altera公司生产的ACEX系列FPGA——EP1K50芯片实现,能够输出正弦、方波、锯齿波、三角波、白噪声、扫频正弦、双正弦;频率范围:正弦0.5Hz~1MHz;方波、锯齿波、三角波0.5Hz~100kHz;频率分辨率可达到0.0058Hz。本文介绍了该方案各功能模块的设计实现,设计了该方案的软件和硬件,最终的测量结果表明实现了该方案的主要功能。     

基于主从处理器的脉冲信号检测系统设计

水下脉冲信号检测系统主要应用于水下安装有CW声源的载体探测领域。传统的水下脉冲信号检测系统多采用分立元件、集成模拟器件和单片机设计,带来检测速度慢、信号测量精度差和性能不稳定等缺点。随着DSP和FPGA等数字处理器的广泛应用和数字信号处理算法的发展,为设计具有更好实时性和更高可靠性的水下脉冲信号检测系统提供了条件。介绍了一种基于主从处理器结构的水下脉冲信号检测系统,主处理器DSP负责数字信号处理,从处理器FPGA负责数据采集及显示控制。给出了系统工作原理和硬件组成,并从A/D采样控制、数据传输、数字信号检测等多个方面对系统构成和关键设计进行了描述。     

基于DSP+FPGA技术的实时视频采集系统的设计

本文介绍了一种基于高速数字信号处理器TMS320DM642和FPGA的图像采集系统,阐述了该系统的硬件组成、工作原理,并详细描述了视频编码单元、图像处理单元和视频输出单元等的构成和设计方法,分析了系统设计时的各个关键技术环节.本系统有3个突出的优点:一是实时性,硬件电路器件的执行速度以及适合硬件的软件系统都保证了系统实时性的实现:二是小型化、集成度高,这个系统功能由一块PCB板实现:三是系统硬件平台的通用型,可以通过软件编程实现各种不同的图像处理功能.     

电子式互感器高压侧的数据采集系统

为保障数据采集系统高压侧和低压侧的电气隔离,减小电磁干扰对测量结果的影响,介绍了电子式互感器输出信号的特点,对数据采集系统的主要功能进行了研究,在此基础上提出了一种实现数据采集系统的新方案。该方案将数据采集系统分为信号的采样及调整和逻辑控制2个部分:利用电能计量芯片ADE7759实现信号的采样、积分及滤波;利用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现对ADE7759的转换控制,并对读取的数据信息组帧编码后串行输出。同时还对设计过程要注意的问题进行了研究,提出了相应的解决方法。     

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。     

双向潮流固态限流器的控制策略与试验

提出了变压器耦合三相桥式固态限流器在双向潮流情况下的控制策略,并在模型试验系统上进行了试验验证,证实了所提出的控制策略能够确保固态限流器在正常启动、运行以及故障限流情况下都有良好的控制性能和限流效果;同时对固态限流器在双侧电源场合下可能存在启动时间过长及其控制系统的抗干扰问题也进行了较为深入的分析,并提出了相应的有效解决措施.     

基于DSP-FPGA的通用数字控制器硬件设计

为了使通用数字控制器的硬件电路与软件程序标准化和模块化,提高数字控制器的实时性、稳定性、抗干扰性,介绍了一种基于DSP+FPGA系统架构的通用数字控制器硬件设计,对控制器及主CPU板的设计方案、主CPU板上的电源管理电路、数字信号处理器DSP及其外围设计、现场可编程门阵列FPGA的配置电路、总线驱动电路作了详细说明.实...     

用于无功电流检测的ⅡR数字滤波器设计

在无功补偿技术中,对无功电流进行检测时,低通滤波器(LPF)的设计是关键问题之一.针对无功电流的检测方法,以瞬时无功理论为依托,对检测过程进行了推导.并通过Matlab编程设计了不同的ⅡR数字滤波器,对它们的设计思路、性能指标进行了对比研究,经过比较选出合适的LPF.选用以QuartusⅡ6.0为设计平台设计开发了基于...     

基于FPGA实现的变PI参数全数字锁相环

提出了一种变比例积分(PI)参数的全数字锁相环。与传统数字锁相环相比,该锁相环可根据相位误差的大小,自动调整PI参数,在保证系统稳定的前提下,提高了锁相的速度;同时由于环路采用比例积分控制,锁相环稳态无静差,输出抖动小。对提出的全数字锁相环进行了理论分析,并通过Quartus II软件仿真和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件实验对该锁相环的性能进行了验证。实验表明,该数字锁相环锁相范围大、速度快、精度高,可用于有快速同步需求的场合,如新能源并网控制、脉宽调制整流器(PWM)。