基于工具软件的直接数字频率合成器设计方法

利用FPGA设计直接数字频率合成器(DDS),通常是采用硬件描述语言与原理图输入相结合的方法。对设计者的硬件基础要求较高,且要求熟悉硬件电路设计语言,综合性较强。提出一种基于DSP Builder的直接数字频率合成的设计方法,在DSP Builder软件中完成FPGA DDS的模型设计,在Simulink软件中完成图形界面下的建模、仿真和系统集成。设计实例表明:通过系统参数的设置可方便地对信号的频率及相位进行修改,继而缩短了研制周期,为DDS设计提供了一种新的设计方法。该方法无需编制复杂的程序代码,利用DSPBuilder软件友好的图形开发界面就可进行系统设计,且开发环境与QuartusⅡ软件交互性强,便于修改,具有良好的可重配性。     

FPGA实现RS-422通信的一种改进方法

给出了一种FPGA实现RS-422通信的改进方法。通过实例,介绍了传统的及改进后的FPGA实现RS-422通信的硬件和软件实现方法,改进后的方法硬件实现只需要FP-GA和差分线路驱动器,芯片使用种类少,印制板面积小,软件接口也较传统方法简单,降低了开发成本。     

一种中频数字接收机的设计与实现

介绍了一种基于软件无线电技术中频数字接收机的实验方法.其中下变频部分采用Altera公司的高端Stratix系列FPGA来实现,提高了系统灵活性和可靠性.实验结果显示了此设计的有效性.     

可重构计算最优编译器并行计算程序编译方法

针对在现场可编程门阵列(FPGA)的并行计算中提升开发效率和降低编程难度的问题,提出了以高级语言对并行算法进行编程,使用可重构计算最优编译器(ROCCC)对代码进行转换作为硬件加速的方法。该方法在论述编译系统架构的基础上,提出基于ROCCC的FPGA并行计算设计流程,最后以矩阵相乘为实例,对方法的可行性进行了仿真验证,获得同Altera厂商IP核相近的性能。仿真表明:该法具有较高可行性,能够缩短开发周期,降低编程难度,为其他领域的硬件开发者提供了一种新的设计思路。     

基于现场可编程门阵列技术的遥测数据处理接口设计方法研究

在遥测系统中,接收设备多采用了PCI总线标准接口,该接口具有数据传输速率高的特点,但是PCI总线的速度和接收设备的数据传输速度不匹配。主要探讨了如何利用FPGA可编程芯片,采用Verilog HDL标准硬件描述语言,实现PCI总线对遥测系统中的数据接收设备的读取接口模块设计。     

一种基于FPGA 的PCIe 总线及其DMA 的设计方法

为实现PCIe总线的DMA功能,根据Xilinx的PCIe IP核以及相关参考例程,介绍一种PCIe总线及其DMA功能的设计方法。硬件验证与测试表明:该设计具有较高的带宽,DMA读、写带宽可分别达到554 MB/s和881 MB/s,目前已在实际工程中尤其是在高速数据采集系统中得到广泛应用。     

基于双通道旋转变压器的解码器设计

提出双通道旋转变压器解码器的一种设计方法,采用集成电路AD2S80A作为旋转变压器解码芯片（RDC）,用可编程逻辑芯片（CPLD）对芯片输出的数据进行处理整合运算,并对转换的误差进行误差补偿,输出精确的角度信息。     

基于退化共线方程与数字高程模型的炮弹炸点坐标检测

炮弹炸点坐标检测是射击偏差校正的主要依据和毁伤效果评估的核心环节,为实时检测炮弹炸点三维坐标,提出一种基于退化共线方程与数字高程模型的炮弹炸点坐标检测方法。以多旋翼无人机作为空中监测平台,实时捕获炮弹落区场景,分割炮弹炸点图像并计算其图像坐标。通过共线方程原理建立炮弹炸点图像坐标与三维坐标关系式,并结合炮弹落区数字高程模型,进行匹配运算,实现炮弹炸点的实时检测输出。在实弹试验条件不足情况下,构建了炮弹炸点坐标检测仿真系统,进行单炮射击、分段射击与重叠射击仿真试验,验证了炮弹炸点坐标解算方法的有效性。     

基于FPGA的剔除异部雷达信号方法研究

针对传统的被动雷达导引头信号处理系统在预测宽波门中会存在异部雷达信号的不足,研究了载频、相位差等参数,通过在FPGA中构造的相位累加器与控制逻辑进行实时的预测相位差的变化趋势,给出了相位差的剔除门限和精确的跟踪窄波门,由于采用FPGA设计节省了DSP的资源,减少了系统的复杂性,提高了系统的跟踪精度,在实际的应用中取得了良好效果。     

基于异步时钟的多片门阵列并行采集模块

针对测控系统中单一FPGA的IO口不足,无法满足高采样率,上百路通道并行采集情况,提出了基于异步FIFO(先入先出队列)存储的多片FPGA大规模并行信号采集模块。该模块通过将多片FPGA采集数字信号的高低状态存储在内建FIFO里,然后将数据编帧存储在FLASH中,通过USB接口与上位机连接。仿真表明:该模块可采集400路数学信号,结构灵活、控制简单、可靠性较高,数据采集通道可根据需要进行扩展。     

基于查找表和CORDIC 算法的混合型NCO 设计

针对常用的在FPGA上实现NCO的查找表法和CORDIC算法存在的不足,提出一种基于查找表和CORDIC算法相结合的NCO实现方法。对查找表法、CORDIC算法以及查找表和CORDIC算法相结合方法的实现原理进行设计,并分别对3种不同实现方式进行仿真和对比分析。结果表明:用查找法和CORDIC算法相结合的方法实现的NCO能很好地平衡FPGA上存储器资源和逻辑资源的消耗,并在产生信号的精度、速度、纯度方面也有很好的兼顾。     

反正切函数的CORDIC 算法及其FPGA 实现

为解决传统的反三角函数求解方法存在速度低、精度低和不方便实现的问题,提出一种基于FPGA 控制 器实现运动平台的运动学逆解算法。根据CORDIC 算法原理,以圆周坐标系统的旋转模式和向量化模式为例进行理 论分析,构建基于NiosⅡ软核处理器的SOPC 系统架构,利用C 语言编写逆向运动学求解模块,并通过ModelSim 仿真软件对逆向运动学理论进行仿真验证。测试结果表明,采用FPGA 实现运动平台的逆向运动学求解算法是正 确的。     

三维坐标系平面显示技术在可视化仿真中的应用

飞行器运动仿真结果的可视化三维显示,可以方便直观地分析仿真结果,本文基于VC++6.0环境利用坐标系变换理论实现了一个简单的可变视角三维坐标系的平面显示,并且给出了飞行器位置和姿态在坐标系中的显示方法。易于程序实现,虽然通过降维处理,但是当前观察视角的信息并未出现丢失。     

基于提升算法的3 阶Daubechies 离散小波变换的FPGA 实现

为提高小波变换的计算效率,研究基于提升算法的3阶Daubechies离散小波变换及其逆变换的FPGA实现。简要介绍提升算法的基本原理,给出3阶Daubechies小波变换及其逆变换的提升算法过程,对正变换与逆变换的硬件实现结构进行设计,该结构无需附加内存,且采用流水线技术实现小波系数的快速并行输出,大大节省了传统变换所需的存储空间并提高了计算速度。在Quartus设计软件中对提升算法结构进行仿真,验证了提升结构的正确性。分别使用传统的基于卷积的DB3小波滤波器和设计的DB3提升结构对包含噪声的模拟信号进行小波阈值滤波处理。结果表明:提升结构算法计算复杂度小,在可承受的信噪比范围内,能够快速实现信号的小波变换处理。     

基于坐标转换的炮兵观测器材倾斜修正模型

针对传统炮兵观测器材调平过程中存在的诸多不足,提出一种基于三维直角坐标转换的可对炮兵观测器材因倾斜造成的测量误差进行修正的模型。根据方向盘结构和瞄准点法赋予基准射向的特点确定合适的角度测量参数,建立器材坐标系和大地坐标系,再进行坐标转换,得出倾斜修正模型。分别用MATLAB和Keil C51编写了倾斜修正程序,通过算例将程序计算结果和Solidworks模型测量结果进行比较,验证了模型的正确性和实用性。     

基于坐标变换的机器鱼顶球算法

为了使机器鱼的顶球兼备速度性和连贯性并提高带球进攻效率,提出一种基于坐标变换的顶球算法。在分析典型的顶球算法的基础上,设计了机器鱼的几种简单动作,依据机器鱼、球和对方球门的坐标几何位置关系的设计决策机制来选择机器鱼下一步动作,并在多水中机器人协作控制平台上进行了单鱼顶球实验。实验结果表明,该算法是有效的,能大大提高机器鱼顶球效率和缩短一次进球所需要的时间。     

基于Ozone算法的GPS大地坐标变换

基于Ozone算法的GPS大地坐标变换,采用WGS-84地心坐标系.其基本参数包括椭球体长/短半轴和体扁率、地球引力常数及自转角速度等.该算法无需迭代,即可由大地直角坐标直接求出地理坐标.其算例只考虑经纬度二维情况可满足精度要求,并提高数据处理效率.     

基于FPGA 与Modbus 的便携式信号源设计

针对便携式、小型化与低功耗的需求,采用可编程逻辑器件FPGA 作为主控制器,设计一款便携式双通 道信号源。采用CORDIC 算法实现DDS 正弦信号的产生,输出2 路幅频相连续可调的正弦信号;利用智能触控屏 设计信号源的人机交互接口,对信号源参数进行配置与实时显示;触控屏与FPGA 之间采用Modbus RTU 协议进行 通信。实际测试结果表明：该信号源输出的正弦信号频率稳定性好,相位、幅值调节准确性好,能够满足测试设备 的需求。     

三坐标测量机中基于遗传算法的多特征测量路径规划研究

讨论了遗传算法在三坐标测量机测量复杂零件中的应用,提出了建立关系矩阵及搜索有效路径的新方法,详细阐述了遗传算法中群体初始化、选择、交叉、变异等算子的实现过程,最后用实例验证了测量路径优化的有效性。     

制导炸弹中坐标转换的误差分析及修正

制导炸弹飞行距离短,发射点和目标点的经、纬、高坐标已知,为了得到高精度导航信息,必须严格控制坐标转换过程中的精度损失.分析了制导炸弹坐标转换模型中各坐标系之间的关系及转换精度,讨论了各种不同类型误差对整体转换精度的影响,将主要误差归结为3类,分别采取相应的措施进行修正,设计了一种直接对目标点位置进行跟踪的新坐标转换方法,并成功应用到半实物仿真中.仿真结果表明,该方法的理论模型及其修正措施能很好地修正误差,为炸弹高精度制导提供条件.