基于FPGA的电话双绞线故障检测算法研究

为更好满足PC机和MCU的线缆故障检测系统的便携性、即用性和高速传输需求，设计一种便携式电话双绞线故障检测系统。系统以FPGA作为数据处理核心，实现SSTDR中的互相关算法部分。通过分析信号混叠对互相关结果的影响，利用互相关函数的线性性质，从混叠信号背景下提取反射信号，提高故障诊断的准确性。基于FPGA设计信号提取模块，实现对反射信号的提取。设计四单元相乘累加模块的互相关算法核心单元，提升算法效率。实验结果表明，系统的实际表现与符合仿真预期，通过提高信号的采样率将检测误差率降低到1%以下，满足便携式设备的检测需求。     

基于FPGA的数字射频存储器的研究

在电子对抗技术中,数字射频存储器(DRFM)是其中的核心部分;文中设计中给出了一种基于FPGA控制的数字射频存储器的实现方法,首先通过正交下变频组件将1.8GHz～2.2GHz的射频信号转变为两路正交的中频信号,经过相位量化处理后进行存储;信号还原的过程与之正好相反,由FPGA控制DDS芯片产生30kHz的多普勒频移信号,然后与FPGA产生的两路正交信号进行混频,最后再将信号上变频为1.8GHz～2.2GHz的射频信号后输出;此时的信号已经叠加了多普勒频移信息.     

DTMF音产生与检测的DSP实现方法研究

描述双音多频(DTMF)音产生与检测算法的TMS32OC55X实现。首先介绍DTMF音产生与检测算法的理论背景知识,接着对具体的数字信号处理(DSP)实现进行详细分析。采用缓冲的概念,DTMF编解码器在速度上实现高性能,降低了调用子程序的额外开销。编解码器设计成可调用C可嵌套函数,使用户可以在C环境建立多通道音频检测而无需另外加入大量的代码,易于植入到任何给定的电话系统。最后验证了代码的速度并给出对存储空间的要求。所需的MIPS和对内存的要求同时降至理想状态。     

光纤分布式扰动传感器信号检测系统研究

设计了一种以FPGA作为数据处理核心,基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的光纤分布式扰动传感器信号检测系统。该系统具有数据采集、处理、存储、通信以及液晶显示功能。扰动信号检测算法采用多周期等距累加相减法。通过阈值判定实现扰动信号的判别,并可以同时显示传感光纤长度范围内不同位置的扰动。实验证明,该系统内部数字处理部分可以实现信号检测算法以及扰动阈值判定功能。     

家庭远程控制系统研究

文章采用以STC单片机为控制核心,通过硬件电路和软件编程设计,实现远程用户对家电的远程控制。远程用户电话信号经过振铃检测、模拟摘挂机电路后,双音多频解码芯片将电话线上的DTMF信号解码并传送到单片机,单片机控制语音芯片播放语音提示远程用户通过电话按键输入相应的电器控制信号,控制信号通过电话线送到DTMF解码被单片机识别,单片机控制继电器来控制家电。     

基于FPGA的自适应滤波器去除检测信号中50Hz工频干扰

为去除检测信号中的50 Hz工频干扰,采用FPGA实现了基于LMS算法的自适应滤波器.采用VHDL编写代码实现LMS(最小均方误差)算法,并用MaxplusⅡ进行编译、综合,FPGA器件选用ALTERA公司的cyclone系列的EP1C12芯片.将滤波器应用于数据采集卡,结果显示,所设计的自适应滤波器可有效去除检测信号中的50 Hz工频干扰信号.     

高阶QAM信号盲均衡算法及其FPGA实现

针对高阶QAM信号的盲均衡问题,提出一种将广义多模算法(GMMA)与判决引导(DD)算法相结合的混合型盲均衡算法GMMA-DD。该算法融合GMMA算法与DD算法的优势,采用均方误差控制2类误差信号在总误差信号中所占的比例,从而提高高阶QAM信号的盲均衡性能。为便于现场可编程门阵列(FPGA)实现,对GMMA-DD算法进行改进,以降低算法复杂度、节省硬件资源。在FPGA上采用串行结构,以流水线的方式设计并实现该算法。实验结果表明,该盲均衡器能够较好地完成对高阶QAM信号的均衡。     

基于DTMF的煤矿井下安全警示系统的设计

介绍了以单片机AT89S52和DTMF信令解码芯片MT8870为核心,通过PSTN电话网络远程遥控煤矿井下安全警示系统的工作原理。从硬件接口和软件设计两方面阐述了铃流检测、模拟摘挂机、DTMF信令解码、密码检测、输入信号分析处理等功能的实现方法。     

基于FPGA的EMD算法实现方法的研究

针对基于FPGA的嵌入式系统在机械设备状态检测和故障监测设备中的应用需求,为提升检测设备的性能和检测设备便携性,研究了EMD信号分解方法在FPGA平台上的实现。主要研究了基于Xilinx FPGA平台实现EMD算法的方法,直接处理实时采集到的振动信号,通过FPGA模块对采集到的信号进行EMD分解,用于后续信号的分析。将EMD算法移植到FPGA平台,将减少故障检测设备对上位机设备的需求,符合故障检测设备微型化、便携式的发展方向。     

一种GPS信号干扰源的设计与实现

GPS的干扰与抗干扰问题具有十分重要的研究意义.本文提出了一种GPS干扰源的设计方案,并重点分析了干扰源中频信号的产生方法.中频信号的产生基于FPGA硬件平台,顶层设计以直接数字频率合成器(DDS)为核心模块,可以产生单频、扫频、宽/窄带等三种模式的低中频干扰信号.利用AD9777芯片同时完成对低中频信号的数字上变频和数模转换,在将数字波形转换为模拟信号的同时得到了较高中频的干扰信号输出.DDS产生低中频信号保证了信号失真小,AD9777的使用节省了硬件资源.文中给出了FPGA设计的仿真波形和最后的实测结果,结果表明该设计方案正确、可行.     

双音多频接收系统分析及其FPGA设计

本文分析了在通信系统有着广泛应用的双音多频DTMF(DUAL TONE MULTI FREQUENCY)并设计了针对DTMF信号的接收及判别系统。系统根据ITU-T Q.24要求,能够正确的接收和判读输入信号。整个设计采用了有限冲击相应FIR滤波器完成对DTMF输入信号的滤波,保证了滤波输出信号的线性相位,同时采用非相干过零检测电路进行检测,易于数字电路实现,并利用现场可编程门阵列实现了整个设计,使整个电路结构合理,实现简单。     

基于电话网络的智能控制器设计与实现

探讨了一种适合于电话网络的智能控制器设计,该控制器采用上下位机通信工作方式,具有信号检测、振铃检测、模拟摘机、信号音检测、DTMF信号收发等功能,下位机检测信号后.摘机拨打上位机电话,并利用DTMF编码将信号和地址信息发送到上住机,上位机也可摘机拔打下位机电话,并对下位机进行各种远程控制、设置等功能.     

基于PSK声通信的无线传感器网络节点设计

可用于无线传感器网络的声信号通信方式,不占用无线电通信频率带宽,无射频干扰,在诸如环境监测、军事侦测等领域有广泛的应用前景。研究了一种基于相移键控(PSK)调制声通信的无线传感器网络节点系统。节点系统采用ARM+FPGA的结构,核心控制器为具有低功耗休眠模式的STM32型ARM芯片,FPGA用于进行数据缓存和部分数据处理,采用PZT型扬声器实现声信号的收发。测试表明:节点系统可以在10m范围内进行数据通信,数据码率300bps,误码率小于10-3,系统最大功耗小于0.1 W,最低休眠功耗小于10μW。     

C-RAN预处理单元设计与实现

利用FPGA（现场可编程门阵列）实现基于LTE（Long Term Evolution,长期演进）协议C-RAN（云无线接入网络）体系架构中的前端预处理单元来加速CRAN系统的处理速度。软件层运行在基带信号处理单元池中,并且和FPGA前端预处理单元协同完成基带信号处理的整个过程。其中FPGA前端预处理单元集成了丰富的接口资源,包括PCIE、10 Gb/s以太网口、CPRI（通用公共无线接口）接口,将传统的移动通信和高速数据处理单元有效连接起来。预处理单元通过完成基带处理中的关键算法来减轻服务器处理的压力。与此同时在预处理单元内完成循环前缀的去除和有效子载波数据的筛选,降低了系统的IO吞吐量。预处理单元已经完成了仿真与验证。     

XDL网表的前向电路图生成算法

作为描述FPGA（Field Programmable Gate Array）电路网表的XDL（Xilinx Design Language）描述文件，不仅能用于解析抽取FPGA设计的Inst电路单元和Net电路信号，而且能用于构建FPGA电路网表中信号传播的前向电路图模型。采用有向超图来构建FPGA电路网表中信号的前向拓扑关系，其中FPGA电路单元的有效管脚表示为超图结点，管脚间的外部连线、管脚内的电路逻辑功能表示为有向超边。给出了XDL网表级电路描述文件编译所需的EBNF表达式，提出了基于有向超图的XDL网表的前向电路图生成算法，进行了算法的时空复杂度分析。在Windows平台下基于RapidSmith开源软件实现了前向电路图生成算法，并选用基于Virtex-4型号FPGA测试用例的XDL网表，生成相应的前向电路图以验证XDL网表的前向电路图生成算法的正确性和有效性。     

基于FPGA的电流采集系统设计

在大气垂直探测仪干涉调制系统中,为满足摆动扫描电机驱动反射镜扫描时的稳定性要求,提出一种应用于空间遥感仪器的电流采集系统设计。在现场可编程门阵列控制下,使外围电路协同工作,实现对电机电流输出信号进行连续采样、存储及传输。实验结果表明,通过该系统采集获取的电流波形与理论分析相一致,并且具有较高的稳定性。     

高精度双线阵CCD非接触直径测量系统

设计引入一字线状激光作为目标检测光源,搭建了光学直径测量系统。为了突出目标检测工件特征,设计通过实时改变光积分时间以增强边缘信号特征。采用现场可编程门阵列(FPGA)作为CCD的驱动设备和信号处理器,采用亚像元边缘检测算法对一维图像数据进行处理,最后将结果实时显示出来。实验表明:系统能够完成目标检测任务,检测精度可以达到微米级。     

FPGA实现任意波形发生器

为研究可控频率且稳定的简单波形信号,介绍了一种利用现场可编程门阵列（FPGA）实现基于直接数字频率合成（DDS）技术的任意波形发生器（AWG）。以SEED-XDTKFPGA实验箱为系统平台,搭建任意波形发生器系统,用硬件描述语言（VerilogHDL）编程实现DDS部分。通过在ModelSim环境下仿真,得到正弦波、锯齿波和方波波形,在数字示波器上得到频率为1．5625MHz正弦波形,在信号处理中具有更好的实用价值。     

基于DSP Builder的PMSM控制算法

针对永磁同步电机的控制策略,构建基于空间适量脉宽调制算法的电流、速度双闭环系统。在Altera公司的DSP Builder软件开发环境下,给出一种设计方法。该方法包括扇区判断、矢量作用时间、开通时间计算、开通时间分配及6路PWM信号生成、Park变换及逆变换、Clarke变换、PI控制等模块,实现基于FPGA的全数字化控制系统。仿真结果表明,该系统具有较好的静态和动态特性,可用于永磁同步电机控制系统的SoC设计。