基于FPGA的调制波周期归一化PWM研究

研究调制波周期归一化脉冲宽度调制(PWM),把数字系统中用于记录存储数据Ram的地址Address与PWM脉冲宽度相互映射,给出一般性结论。基于这一模型结构,设计调制波周期归一化PWM的现场可编程门阵列数字系统。针对设计该数字系统时出现的包括模拟量数字化、调制比M、载波比N以及调制波周期归一化PWM各环节具体数字化实现等问题予以分析并解决。对周期脉冲值Pn进行简单设置,便可快速实现调制波周期归一化PWM模型结构的波形输出。     

基于DSP和FPGA的多相变频控制器的设计与实现

为了解决多相变频控制系统驱动信号多、对实时性要求高的问题,设计了一种基于DSP和FPGA的多相变频控制器。提出一种利用三相PWM信号产生单元构建多相PWM发生器的设计方法。该多相变频控制器可以对任意相数、任意调制波波形进行在线设置及多种控制方法的选择。实验结果证明了该多相变频控制器具有通用、灵活、可靠的特点。     

基于ARM和FPGA的旋转叶片振动信号仿真系统设计

设计了一种脉冲信号发生器,作为高速旋转叶片振动测量系统中的测试环节,实时模拟现场光纤传感器产生的多路脉冲信号,用以测试和验证上位机软件算法的可靠性.对旋转叶片进行数学建模,提取影响叶片振动的相关参数,计算出各传感器脉冲信号产生的时间;实现了基于ARM和FPGA的硬件方案,使用ARM进行外设的控制,使用FPGA进行主要运算和脉冲信号的输出.将该设备应用于叶片振动测量系统,能够产生准确的脉冲信号,完全满足系统高速、高精度的要求,通过自带键盘或串口输入参数,该设备具有足够的可调范围,且同时做到便携性.     

基于ROM的FPGA多通道PWM调速策略研究

针对目前机电一体化系统中PWM信号通道多和难同步的问题,提出一种基于ROM的FPGA多通道PWM发生器的设计方法。利用FPGA内部ROM资源,通过软件的方法根据需要产生多路PWM信号。多路PWM发生器通过采用同一时基,可实现PWM信号的严格同步和不同调制策略。采用的FPGA数据采集速度达到1 MB/s,独有的NiosII核软处理器可以实现DSP的功能,可以完成复杂的数据处理。设计方法在机械臂控制系统中进行了实际的应用,初步设计了硬件电路并利用quartus II和modelsim给出了仿真结果。实验结果表明设计方案能很好满足系统功能和性能要求,同时设计又具有开放性,可以在此基础上进行扩展。     

基于FPGA的并行DDS信号发生器的设计与实现

针对DDS(直接数字频率合成)电路的运算速度受相位累加器的累加速度和ROM读取速度的约束问题,采用多路并行和流水线相结合的方法改进了DDS电路的结构,有效地扩展了DDS电路的输出带宽。通过在FPGA内设计基于双DDS电路结构的信号发生器,用数字的方法直接实现了标准波形和各种调制波形的双通道输出。该方案结构简单,控制灵活,实验测试结果表明,该信号发生器能输出稳定、高带宽、高速度、高精度的信号波形。     

基于FPGA的三相PWM发生器

介绍了基于FPGA设计＋的三相PWM发生器。该发生器具有灵活和可编程等优点,可应用于交流电机驱动用的三相电压源逆变器。实验结果验证了本设计的有效性。     

基于FPGA的QPSK的定点设计及仿真

数字基带信号有时无法直接传输,需经过载波调制转换成适合的频带信号.而QPSK(Quatemary Phase Shift Keying)是一种线性窄带数字调制技术,被广泛应用于移动通信和卫星通信中,其突出特点是频带利用率高、频谱特性好、抗衰落性能强、可进行非相干解调.采用FPGA器件可以将原来的电路板级产品集成为芯片级产品,从而降低了功耗、提高了可靠性,同时还可以很方便地对设计进行在线修改.通过对QPSK的调制技术进行研究,利用自上而下的模块化设计方法把整个QPSK调制系统分解成串并转换、差分编码、译码、CIC滤波和正交载波调制5个小模块,并用Verilog硬件描述语言在FPGA上设计实现各个模块,实现了数字信号的传输,最后用testbench验证仿真结果.     

基于CPLD的数字PWM信号发生器的设计

提出一种基于CPLD（复杂可编程逻辑器件）的数字脉宽调制波形发生器的设计.文中详细介绍以计数器为中心的PWM波形产生原理和设计过程,并给出数字PWM信号发生器的应用实例.测试结果表明,基于CPLD的数字脉宽调制波形具有频率稳定性好、死区时间可控,结构简单和调整灵活等特点,易于实现智能控制.     

最优正交信号分解的FPGA实现

获取回波信号的同相分量和正交分量对于声纳系统的数字波束形成器非常重要.本文提出了一种采用最大误差最小化准则来优化数字希尔伯特（Hilbert）变换滤波器的方法,用以获取幅度和相位严格平衡的正交信号,并在此基础上给出了基于现场可编程门阵列（FPGA）的分布式DA算法的硬件实现结构.实验结果表明这种方法稳定可靠,达到系统实时要求.     

实现工艺误差校准的脉冲宽度调制温度传感器

设计了一种脉冲宽度调制结构的温度传感器.采用了环形延迟阵列替代传统冗长的延迟阵列.针对该类型温度传感器精度较低的问题,分析了传感器工艺误差产生原理,在此基础上,设计误差校准电路.校准电路功能采用现场可编程门阵列(FPGA)验证,结果表明符合设计要求,可实现校准功能.采用SMIC 0.18 CMOS工艺对温度传感器电路进行仿真,结果表明:温度传感器温度范围为-20 ～60℃时,分辨率为1℃/LSB.     

基于FPGA的数字信号发生器的设计与实现

使用AD9854芯片和FPGA,基于DDS理论设计并实现了多模式多波形雷达信号源.它可模拟LFM、NLFM、单频、相位编码等多种脉冲信号波形,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能.     

Buck三电平变换器的PWM滑模控制

针对Buck三电平变换器飞跨电容电压闭环与输出电压闭环相互耦合的问题,利用解耦控制技术分别独立地设计控制器对两个闭环进行控制。其中,为了降低对参数变化和负载扰动的敏感性,设计基于PWM的滑模变结构控制器对输出电压进行控制。仿真试验结果表明,与传统PWM控制器相比,该方法在保持对飞跨电容电压进行有效控制的同时能减小输出电压的超调量,缩短调节时间。     

基于FPGA的直流电动机PWM控制系统

针对基于单片机的直流电动机PWM控制系统存在精度差、抗干扰能力差的问题,而基于DSP的直流电动机PWM控制系统很难满足实时性要求的问题,提出了一种基于FPGA的直流电动机PWM控制系统的设计方案;详细介绍了该系统在直流电动机运行在强加速、弱加速、减速、定速四个状态的实现原理。仿真结果表明,该系统具有一定的可行性,可应用于煤矿井下直流电机车调速控制系统中。     

基于FPGA的高精度电磁信号采集系统设计

为了满足瞬变电磁探测中晚期电磁信号采集的要求,选择高性能24位模数转换器AD7762,以FPGA为控制核心实现信号的高精度采集,结合USB2.0接口芯片CY7C68013-A,将采集的数据高速传输至上位机,上位机采用LabVIEW作为开发平台,完成数据显示和分析功能。实验结果表明,基于FPGA的电磁信号采集系统具有良好的性能指标和扩展性,测量准确,能够满足电磁探测数据采集的要求。     

某型机载武器信号模拟台的设计与实现

针对某新型机载武器参数测试需求的迫切性以及目前测试方法和设备不能满足试飞测试需求的问题,以HT-LX800AMD芯片工控主板为核心处理单元,采用模块化设计技术,完成了武器信号模拟台硬件和软件设计,成功解决了该型机载武器待测参数种类多、地面复现困难等难题,实现了对武器参数采集器各要求项目的自动测试功能和自检功能。该信号模拟台已成功得到应用,实践表明,模拟台能够满足该型武器参数测试系统的自检需求,具有测试精度高、运行稳定、可扩展性好等特点。     

基于FPGA的PWM变频控制芯片研究

本文设计了基于FPGA的PWM变频控制集成电路,主要用于三相交流异步电机的变频驱动.仿真和实验结果表明,该芯片完全可以作为单片机的一个独立的外部电路工作,它具有工作频率宽,参数调节方便、准确,保护电路完善.     

基于小波变换的ECG信号压缩及其FPGA实现

小波变换在ECG信号处理中的应用得到了很多研究人员的关注。本文研究了5层5/3提升小波变换及其反变换的FPGA实现,并将其应用于ECG信号的压缩,在均方误差可控的范围内获得了较大的压缩比,并利用设计的硬核实现了信号的重建。