一种基于FFT的超宽带数字正交变换算法及实现

本文提出了一种基于FFT的超宽带数字正交算法.利用FPGA的丰富资源,采用并行处理技术,构造复合FFT变换,进行速度匹配,在硬件中实现了该正交变换算法.与其他数字正交变换技术相比,该方法具有输出I/Q信号相位正交性好、幅度误差小的优点.结合算法FPGA硬件实现需要,本文通过将一个256点的FFT(IFFT)分解成8个32点FFT(IFFT)的并行结构,实现了算法的并行处理.在XILINX公司VirtexIV系列FPGA器件中的硬件仿真表明,该设计实现了对采样率为1.2 GHz、带宽为600 MHz的超宽带实信号的连续、实时正交变换处理.     

正交并行混频与多相转置FIR高速数字接收机研究

为弥补数字信号处理器件性能的不足,解决高速通信系统处理实时性不高、面积消耗较大、硬件实现困难等问题,研究了一种基于正交并行混频和多相转置FIR的高速数字接收机系统。首先对射频前端输入的任意高速采样信号和混频本振信号进行多相推导,以正交并行相乘的方式实现信号的下变频;接着推导了FIR滤波器的多相结构,通过改变输入寄存器的位置,建立了多相转置FIR模型,设计了一种低延时、高效率的滤波器,与现有多相FIR相比,节约了30%的面积。在此基础上,采用模块化的设计方法,基于xc7z045完成了高速数字接收机系统的FPGA设计,并在自主研发的宽带信号处理板上以2.048GSPS的采样速率,完成频率为1.536GSPS,带宽为8MHz的BPSK信号接收与传输验证。实验结果表明,所设计系统准确找到了所有码元的信息,对于数据吞吐量大、实时性要求高的数字接收机模型建立与工程实现具有一定的指导意义。     

VXI射频实时频谱分析仪模块数字中频技术研究

介绍了实时带宽为 10 MHz的 VXI射频频谱分析仪模块数字中频技术 ,采用高速 ADC直接数字化射频中频信号 ,基于一种新颖的模数混合自适应前馈 AGC技术扩展测量动态范围 ,基于大规模 FPGA专用芯片实现数字下变频、可程控带宽分辨率滤波器 ,基于 DSP实现 FFT频域分析以及相关时域分析 ,并可扩展 FPGA数字检波器支持数字扫频分析功能 ,通过VXI总线以及中断通信方式实现数据高速传输 ,从而大大简化电路构成 ,有效减小模块体积 ,真正实现射频中频信号实时、快速、宽带频谱分析。文中给出了相应实现方案与实验结果。     

理想数字滤波器的谐波小波逼近模型与设计方法

分析谐波小波的频域特征和滤波特性,研究理想数字滤波器的谐波小波逼近模型与实现方法。利用谐波小波在频域具有良好的紧支特性和盒形特性,建立理想数字滤波器的小波逼近模型。通过谐波小波变换,实现逼近滤波器的带宽和中心频率的可调。该逼近滤波器的幅频特性已逼近理想数字滤波器的幅频特性,且具有零相移特性,并通过傅里叶变换实现其快速算法。通过算例和工程应用实例验证,该方法能有效地滤除噪声信号,具有算法简捷、快速等特点,能对实测信号进行实时滤波。     

基于DSP+FPGA的信号处理实验系统研制

本文利用DSP＋FPGA技术,研制了一种信号处理实验系统,实现了滤波、MTI、求模、恒虚警等各种信号处理算法,对算法的实时性、效果进行了验证和分析,可对各种算法的工程应用价值进行客观评估,已作为实验室专用设备用于雷达、水声信号处理有关算法的验证和分析。该系统由DSP、FPGA、双路高速A/D和D/A等构成,可对串行、并行输入的信号进行处理,处理后的信号可以以串行、并行方式输出。本文对系统的硬件、软件结构和有关实验结果进行了介绍。     

基于DSP+FPGA平台的基带信号发生器设计

本文提出一种基于DSP+FPGA平台的基带信号发生器设计方案。该方案利用DSP完成滤波器系数计算及FPGA配置,然后利用FPGA产生多种数字调制信号,最后通过DAC得到模拟I/Q基带信号。     

多通道自相关信号检测算法及其FPGA实现

本文给出了一种适合于用硬件实现的多通道自相关信号检测算法。该算法采用三路并行的自相关信号检测通道,在三路中采用不同的相关点数和检测门限,最后综合考虑三路的检测结果,给出最终的检测结果。这种多通道自相关信号检测方法,与传统的单通道信号检测算法相比,具有检测灵敏、精度高的优点;与其他复杂的时域或频域信号检测算法相比具有算法简单、实时性好、易于硬件实现的优点。通过利用FPGA器件中丰富的逻辑单元、乘法器、存储器等资源,实现了对淹没在高斯白噪声中的信号的快速、准确检测,FPGA时序仿真结果表明该算法切实可行。     

实时电子稳像系统中Kalman滤波器的FPGA实现

针对实时电子稳像系统中Kalman滤波器的硬件实现问题,提出了一种Kalman滤波的FPGA实现方法。通过对电子稳像算法中Kalman滤波模型的分析,对滤波算法进行了化简,将滤波器的运算分解成简单的加、减、乘、除运算。利用硬件描述语言对Kalman滤波进行了FPGA实现,并对实现的滤波器进行了验证。通过软硬件仿真实验结果的对比,验证了所实现滤波器的有效性。     

基于FPGA的内嵌滤波算法的高速PCI采集卡设计

针对现有采集卡在滤波处理方面的不足,对采集卡的原理设计、FPGA的开发及滤波算法的实现进行研究,设计出一种新型高速PCI采集卡,其关键技术是将上位机实现的数字滤波器移植到FPGA中,在FPGA内部集成16阶FIR数字滤波器,并将M4K存储块配置为两个双端口RAM,构成双缓冲区。经实验验证,该采集卡能在复杂的使用环境中保证信号的高速、高精度采集,已成功应用于某型飞机的平尾舵机综合测试系统中。     

高速数字存储示波器的数字滤波器设计与实现

介绍一种基于1GSPS高速数存示波器的数字滤波器的设计与实现方法。应用MATLAB信号处理工具箱，通过对数字滤波器算法的描述、分析、实验仿真及性能比较，最终获得满足要求的数字滤波程序。文中给出了应用MATLAB编译器自动编译成C 源代码文件的方案。     

直接数字频率合成器在FPGA中的实现

给出了基于FPGA芯片的直接数字频率合成器(DDS)的设计方法。因为DDS技术的实现依赖于高速、高性能的数字器件,选用FP-GA作为目标器件,可利用其高速、高性能及可重构性,根据需要方便地实现各种比较复杂的调频、调相和调幅功能。并且在设计中采用流水线技术,以提高相位累加器的速度。随着微电子技术的不断发展,开发者能很容易地将整个应用系统实现在一片FPGA中,从而实现片上系统(SoC)。因此,用FPGA实现DDS就有了更广泛的现实意义,并在现代通信系统中具有良好的实用性。     

基于TMS320C6202 DSP的实时数字图像处理系统的设计

应用高性能数字信号处理器TMS320C6202作为核心,结合大规模可编程逻辑阵列CPLD进行逻辑控制和现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像进行预处理,实现了视频图像的采集和图像目标的实时数字图像处理。重点介绍了该实时数字图像处理系统的硬件组成,工作原理和图像处理算法的应用。     

超高速FFT处理器的设计与实现

为了满足精密检测系统的需要,设计高速FFT是系统的核心问题,而并行流水线技术是实现大规模高速FFT运算的基本技术。该FFT处理器主要基于现场可编程门阵列芯片（FPGA）, 采用并行处理和SDF(Single—path Delay Feedback)流水线技术,内存资源较并行结构有所减少,运算速度较单独的SDF流水线结构有所提高。建立了处理器的算法和设计模型,并根据模型对处理器组成模块进行了优化设计,在保证处理器速度的同时,大大减小了资源消耗,其工作频率可以达到150MHz,数据率超过600Msps,其FPGA仿真结果和实验室平台测试验证了设计的可行性。     

基于FPGA的Sobel图像边缘检测的设计

图像边缘检测技术在数字图像处理领域中处于重要位置,是图像分割、目标区域识别、区域形状提取等图像分析的基础。详细地讨论了Sobel图像边缘检测FPGA实现的原理、方法和步骤。以FPGA为中央控制单元,用Verilog语言设计并实现了Sobel边缘检测法。通过改进算法、优化FPGA布局布线结构、利用FPGA高速并行机制和采用流水线处理方式,提高了系统速度,减少了FPGA内部资源的使用。通过Matlab和ModelSim进行仿真和对比,实验得到了理想的图像边缘。     

光纤陀螺数字化光学开环检测系统

为了能高速稳定方便地接收并处理光纤陀螺开环信号,实现友好的人机界面,开发了GP IB并口总线和U SB通用串口总线相互转换的数字化系统。GP IB总线的各种接口功能和硬件系统的逻辑用FPGA实现,采用VC 在W indow s平台下设计的数据采集处理系统,能实时控制进程、高速收发数据并实时显示结果。系统的设计灵活,可靠性稳定性高,误码率小于1-0 11,最高数据传输速率8M B/s,同时光纤陀螺光学开环检测系统也实现了标准化和全数字化。     

Algorithm implementation of high-speed laser gyro signal demodulation filter

Based on the characteristics of field-programmable gate array(FPGA) such as multi-task,high-speed,parallelity,etc,a filtering algorithm is presented to filter the output signal of laser gyr o with high-speed and high accuracy.The filter is composed of basic logic cell s,multipliers an d memory inside FPGA.By using an multiplication decomposition method and design ing reliable time-sequence,the filter is realized,which is easy to be transpl anted and of low cost.Furthermore,all the signal demodulation algorithms of t he laser gyr oscope can be integrated in only one FPGA,which reduces the cost and complexity of the system.     

基于LVDS的高速数字信号源设计

针对高速数字信号的发生问题,设计了一种基于FPGA时序控制和LVDS传输的数字信号源,它以FPGA作为控制核心,以并转串芯片DS92LV1023实现LVDS信号的传输,它以600 Mbps/s的速度传输,以双绞线作为传输介质,传输距离120m.本设计已成功运用在某地面匹配装置测试台信号源卡的设计中.     

基于分段多项式的直接数字频率合成器设计

为提高直接数字频率合成器（DDS）系统的性能,将分段多项式逼近算法应用于优化相幅转换电路中,实现了基于此结构的直接数字频率合成器设计。提出了适合在流行的现场可编程门阵列（FPGA）平台上实现的电路结构方案,进行了硬件实验,给出了在Altera Cyclone II器件中的实现结果,并在性能和资源消耗方面与基于ROM查找表的方案作了比较。研究结果表明,由于避免了庞大的查找表,这一方案大大减小了电路面积,提高了系统性能。     

基于FPGA的遗传算法硬件实现研究

遗传算法是基于自然选择法则的一种并行算法，而现场可编程门阵列（FPGA）其并行的工作方式以及其高速、高集成度的特点非常适合于硬件实现遗传算法。本文提出了一种基于FPGA的遗传算法的硬件结构，通过仿真结果和软件运行结果进行比较．硬件遗传算法有效地减少了运算时间，为其能在一些实时性较高场台得到应用提出了可能。