基于FPGA的数字B超检波器设计与实现

数字检波器是B超诊断系统中信号处理的重要组成部件,它从超声回波信号中解调出人体组织反馈的幅度信息,检波方法的选择与实现效果直接影响原始超声图像质量;为满足数字B超诊断系统开发中成像的要求,根据人体超声回波信号的特点,采用数字正交检波技术完成超声回波幅度解调,并将该检波技术在FPGA中实现;结果表明,该方法的设计与实现效果在图像的横、纵向分辨率等性能参数均大幅度优于国家指标要求。     

基于FPGA的医学超声成像数字波束合成器设计

在介绍数字波束形成原理的基础上,设计了一种以FPGA为核心芯片的新的数字波束合成器;该芯片可根据每个回波脉冲到达其对应阵元的时刻采用程序动态地调整合成波束的焦点和各回波信号的加权因子,实现回波信号的动态聚焦和动态变迹;对于波束合成过程中各阵元所需的接收延迟时间、聚焦延迟时间以及加权因子的存储采用软件方式为每个阵元单独设置一个专用ROM,以简化电路结构并提高系统的处理速度;仿真结果表明,与采用模拟聚焦和幅度变迹的方法相比,新方法的延时精度提高了80%,同时能更好地抑制波束旁瓣,有利于提高医学超声成像系统的图像质量。     

数字B超中时间增益控制器的硬件电路设计

时间增益控制器(TGC)是B超成像设备的重要部件,它对人体反馈的超声信号进行增益控制,补偿超声随传播距离增大而产生的衰减。该文依托数字B超设备的研发项目,完成了TGC的设计,包括整体方案设计、硬件电路设计与实现。     

数字B超中时间增益控制器的硬件电路设计

时间增益控制器（TGC）是B超成像设备的重要部件,它对人体反馈的超声信号进行增益控制,补偿超声随传播距离增大而产生的衰减。该文依托数字B超设备的研发项目,完成了TGC的设计,包括整体方案设计、硬件电路设计与实现。     

基于FPGA的直接数字频率合成器的设计和实现

介绍了利用Altera的FPGA器件(ACEXEP1K50)实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思路、电路结构和改进优化方法。     

B超中数字扫描变换器的FPGA设计与实现

数字扫描变换器(DSC)是医用B超的重要部件,有坐标变换和插值两个关键点.根据实际项目的需求,在分析DSC原理的基础上,确立了以双线性插值和CORDIC算法完成坐标变换的设计思想,并给出其在FPGA中的实现和硬件仿真.结果表明,其运行速度快,结构简单,满足应用需求.     

基于FPGA的直接数字频率合成器设计与实现

介绍了直接数字频率合成器的基本组成及设计原理,并对各组成部分进行了理论分析,给出了基于FPGA的具体设计方案及实现方法.仿真结果表明,该设计简单合理,使用灵活方便,具有良好的性价比,可应用于各种数字接收系统.     

基于FPGA的直接数字频率合成器设计

随着数字集成电路和微电子技术,尤其是现场可编程门阵列(FPGA)器件的发展产生了第三代频率合成技术--直接数字频率合成(DDFS).本文介绍了利用可编程逻辑门阵列FPGA器件实现直接数字频率合成器(DDFS)的工作原理;给出了利用ALTERA公司的FPGA芯片(FLEX10K系列EPF10K10LC84-4器件)完成DDFS系统设计的具体方法.在设计中所用编程语言是VHDL.     

直接数字频率合成器的FPGA设计与实现

在节约成本的前提下,为了提高主频频率,实现复杂的调制功能并具有良好的实用性,由相位概念出发,利用高性能的现场可编程门阵列(FPGA)器件(ACEXEP1K50)设计符合自己性能指标的要求的直接数字频率合成(DDS)电路,实现直接数字频率合成器的设计。对设计工作原理、电路结构进行了详细介绍,对设计的性能指标进行严格测试,同时提出了优化方法更好的提高了性能指标。设计结果达到预期效果,性能指标优良。     

基于数字波束形成技术的二次雷达系统

随着计算机、集成电路技术、高速信号传输技术的进步,数字波束形成技术开始应用于相控阵雷达。提出了数字阵二次雷达是基于数字T/R组件、高速信号传输、数字信号处理等构成的系统,可以实现瞬时多波束及实时自适应处理,具有目标跟踪、远作用距离、快速识别目标以及同时完成目标搜索、识别、捕获和跟踪等功能。     

相控阵雷达数字波束形成的实现

数字波束形成系统是现代雷达一个重要的组成部分。相控阵天线通过它可以实现自适应波束、低旁瓣波束,并通过对移相器、衰减器的控制实现波束扫描。本文介绍的数字波束形成系统充分利用现有的硬件技术,实现了雷达在多种工作模式下的波束实现及控制要求。     

相控阵雷达数字波束形成的实现

数字波束形成系统是现代雷达一个重要的组成部分.相控阵天线通过它可以实现自适应波束、低旁瓣波束,并通过对移相器、衰减器的控制实现波束扫描.本文介绍的数字波束形成系统充分利用现有的硬件技术,实现了雷达在多种工作模式下的波束实现及控制要求.     

数字音乐合成器的研究与设计

音色与灵活性是音乐合成器的两个重要指标;为结合两者特点,根据数字FM合成法和采样回放合成法,以吉他为例对关键周期波形的时域包络处理和频域调制实现了一种新的数字音乐合成方法。实验表明：合成效果能较好表现音色,并有一定的设计灵活性。通过MATLAB在计算机上实现设计,为便携式、小型化数字音乐合成设备的设计提供了参考。     

数字解调器设计与实现

针对通信系统中解调电路体积大、结构复杂、抗干扰能力差等缺点,通过深入研究数字解调原理,设计并实现了基于FPGA的QPSK全数字中频解调器。该系统采用数字Costas环来完成载波同步电路设计,同时采用基于Gardner算法的位同步环路完成符号抽样判决处理,并利用Modelsim和Matlab等软件对各个关键技术模块进行了仿真验证,最后通过在线调试得到测试结果。测试结果表明,该数字解调系统具有较高的数据传输速率、较低的误码率以及较大的载波同步及位同步捕获带宽。     

嵌入式数字频率合成器的液晶显示设计

为了实现以HMS30C7202微处理器为核心的数字频率合成器的输入与输出显示,采用了AM320240L2TMQW00H TFT彩色液晶显示屏,设计了显示屏的控制操作系统和接口电路,进行了液晶显示屏的模块初始化,设置了调色板代码,完成了数字频率合成器的液晶显示系统的设计.     

多波束视频信号模拟器的设计

为模拟雷达回波信号,验证波束形成情况,研究了雷达视频信号模拟器的体系结构、功能,给出了一种可实时模拟多路目标回波的雷达信号模拟器的实现方案。重点介绍了系统的硬件电路及其实现,叙述了多波束模拟的原理。该模拟器应用了DDS(直接式数字合成)和FPGA(现场可编程门阵列)等技术,具有较好的灵活性和通用性。可完成多波束视频信号产生的要求。     

基于超材料的椭圆波束馈源技术研究

针对传统工程用椭圆波束馈源带宽窄、加工难度大等问题,设计了一种新型的椭圆波束馈源,即在角锥喇叭内壁加载超材料层,使得馈源在水平极化和垂直极化两个极化辐射相同椭圆外形的波束。根据阻抗匹配原理,当电磁波水平极化和垂直极化入射时波阻抗的乘积与真空中波阻抗乘积相等时,超材料单元的性能达到最优,将优化后的超材料单元周期排布为超材料层加载到喇叭内壁,即可形成椭圆波束馈源。在Grasp软件中仿真计算了该馈源作为前馈馈源和后馈馈源使用时,反射面天线的电气性能。仿真结果表明：在工作频带10.95GHz-14.5GHz内,基于超材料的椭圆波束馈源实现了良好的极化波束等化,波束宽度比在0.9-1.14之间,驻波小于1.55。前馈照射反射面时,天线效率在65%-75%之间,交叉极化电平低于-30dB;后馈照射反射面时,天线效率在61%-72%之间,交叉极化电平低于-30dB,验证了馈源设计的可行性。     

利用目标与杂波先验知识的机载雷达发射波形自适应生成方法

发射波形自适应能够优化雷达在检测、跟踪和抗干扰等方面的能力,但其性能的好坏与雷达目标和杂波先验知识有很强的相关性。采用最大输出信杂噪比准则设计的雷达发射波形自适应方法已经在理论上被证实可行和有效。为了提升这类方法的实际应用价值,本文利用Swerling统计模型和数字高程模型（Digital elevation model,DEM）提供的目标和杂波先验信息,针对机载相控阵雷达,分析了基于最大输出信杂噪比（Signal-to-clutter-noise ratio,SCNR）准则的发射波形自适应方法性能和实用价值。仿真结果表明,这类发射波形能够自适应地随着目标和杂波的变化而改变,并实现二者的最优匹配,在提升雷达输出信杂噪比上优于传统发射波形,具有良好的实际应用前景。     

DPSK数字调制系统的设计与实现

由于数字通信在抗干扰性、保密性以及数字信号处理方面的优越性,它的应用越来越广泛。数字调制技术作为这个领域中极为重要的一个方面,也得到了迅速发展。目前,在数字通信中,人们广泛采用DPSK调制技术。为了增强DPSK调制系统的集成度,采用FPGA开发平台来实现调制系统。将差分编码模块、余弦信号发生器和信号源接口集成在单片FPGA上,再通过数模转换器将输出的数字信号转换为模拟信号发送出去。整个设计基于Xilinx公司的ISE10.1开发平台,使用Verilog编程语言,并在Spartan-3E实验板上验证成功。该设计提高了系统集成度。     

基于一体化结构的声自导发射/接收波束形成

根据鱼雷电子系统发展的需求,提出了基于交换式以太网的鱼雷电子系统一体化结构.在一体化结构的框架下,将声自导发射波束形成和基阵接收波束形成作为功能独立的智能化执行器和传感器.在声自导发射波束形成模块,采用DDS方法生成基准信号,并通过延时滤波算法精确控制通道间的相位关系,从而控制声自导发射波束的指向.在基阵接收波束形成模块中,提出了"二次正交采样"的方法,实现高频窄带阵列信号的实时处理,并在复包络的基础上完成接收波束形成.最后,验证了发射波束形成和接收波束形成的正确性.