基于System Generator的UART通讯

基于System Generator系统级建模工具在Matlab/Simulink环境下完成了UART通讯模块的建模,并生成位流文件下载到Spartan 3E开发板的FPGA芯片中,实现UART通讯数据发送和接收功能。实验结果表明,System Generator系统级建模工具不仅消除了原先系统工程师与软硬件工程师之间的隔阂,而且简化了传统的FPGA开发流程。     

基于System Generator的ECC加解密系统设计

根据椭圆曲线密码体制的几种关键算法,采用Modelsim仿真工具设计相应的算法模块。然后将各模块代码通过System Generator生成对应的系统模块,再将这些模块搭建成完整的ECC系统。最后对整个ECC系统进行仿真,实验数据进一步验证了该设计的正确性。     

基于System Generator的Rife算法的FPGA实现

在FPGA平台上应用System Generator工具实现了高精度频率估计Rife算法。不同于传统的基于HDL代码和IP核的设计方法,采用System Generator工具可以使复杂算法在FPGA中更快、更准确地实现。给出了Rife算法的描述和实现结构框图,并在System Generator和ISE环境中进行了仿真,验证了设计的正确性。     

基于System Generator的盲均衡器设计与实现

基于System Generator软件,在xc7z020-1clg484芯片上设计了一种高速盲均衡器。该盲均衡器由延迟模块、滤波模块、误差计算模块和系数更新模块构成,采用MCMA算法,使用并行结构和流水线技术。其数据位宽为16 bit,阶数为13阶,能够对16QAM和QPSK信号进行均衡,输入速率达到67 Mb/s。硬件协同仿真结果表明,该高速盲均衡器是有效的。     

基于System Generator的数字滤波器设计与实现

数字滤波器因其良好的数字特性和模块化的结构,易于采用VLSI实现.本文介绍了一种采用XILINX公司的SPARTON2系列的FPGA芯片完成FIR滤波器的设计流程,利用相应的EDA(电子设计自动化)工具软件设计并完成软硬件仿真与验证.结果表明该方案可以达到设计要求.     

基于System Generator的GPS快速捕获算法的实现与验证

目前在GPS接收机中,对码的捕获一般有两种方法:串行搜索方法和并行搜索方法。串行搜索方法硬件实现简单,但其捕获时间较长,计算量大,完成一个码搜索需约2分钟左右时间。导航接收机需要较高的数据更新率,这就要求捕获时间变得更短。重点研究在SDR(Software Defined Radio)平台上通过FFT实现频域并行快速捕获算法。使用Xilinx公司的系统级建模工具System Generator完成对XCVFX60FF1152这款V4系列的FPGA芯片编程,完成了频域捕获算法的硬件实现,并验证了结果的正确性。     

深入了解赛灵思System Generator中的时间参数

针对基于模型的设计,本文提出了采用赛灵思为DSP提供的SystemGenerator工具的系统化解决方案,详细介绍和分析了其中的比例-积分-微分（PID）控制器以及各时间参数的定义和选择。     

基于System Generator的FIR数字滤波器的设计与实现

数字滤波器的功能是对输入离散的数字信号进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。System Generator是基于定点的仿真系统。的本设计内容全部基于System Generator。首先由DDS（Direct Digital Synthesizer数字信号发生器）生成正弦波信号,之后加入高斯白噪声,将信号通过两种结构的数字滤波器进行滤波,随后将程序下载至FPGA中,通过DA将信号输出,最后在比较两种滤波器的在硬件平台上的实际性能以及消耗资源情况。     

基于SG的Buck变换器自适应反步法控制

针对Buck变换器的非线性特性,考虑在电感电流连续导通模式下的数学模型,采用自适应反步法设计其闭环控制器,同时基于System Generator提出了数字控制器的实现方法,并分析了其负载扰动和电源扰动特性,将仿真结果与PI控制方式相比较,结果表明自适应反步控制的优越性和System Generator设计开发的有效性,为FPGA实现Buck变换器的数字控制器提供了新的设计流程,也为进一步研究其他DC-DC变换器的非线性控制提供了新思路.     

基于SG的Boost变换器T-S模糊建模与控制

针对Boost变换器的非线性特性,基于分段线性电子电路仿真(PLECS)软件建立了电感电流连续状态下Boost变换器的仿真模型,采用T-S模糊控制方法设计了控制器,提出了一种用SG对Boost变换器控制器实现的新方法,并分析了负载及电源电压变动下的控制性能.仿真结果表明PLECS建模的正确性和T-S模糊控制器优越性,且验证System Generator设计开发的有效性.     

一种交错并联Boost PFC变换器的控制方法

针对交错并联Boost PFC变换器工作在电流临界模式(Critical Conduction Mode,CRM)时,过零检测方法复杂和输入电流波形畸变的问题,提出了一种新颖的控制方法。该方法基于新型开关管电压检测电路,通过检测MOS管漏源电压,并经由比较器得到过零信号,实现了开关管的零电压开通或谷底开通,极大地降低了开关损耗。采用开关管导通时间补偿策略,提高电感电流平均值,改善了由电感和MOS管寄生电容谐振导致的输入电流波形畸变现象。最后,搭建了一台800 W的样机,实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

基于模型预测控制的防爆变频器低损耗控制

针对传统矢量控制方法难以对防爆变频器进行主动式热量管理的问题,提出一种基于模型预测控制的防爆变频器低损耗控制方法。建立了防爆变频器热损耗模型,对功率器件导通损耗和开关损耗进行推导分析,指出低损耗控制的关键是降低开关频率;基于模型预测控制系统框架,设计了适用于防爆变频器低损耗控制需求的高精度预测模型,进而基于考虑损耗特征的价值函数完成滚动优化计算;基于1 140V/2MW防爆变频测试样机对所提方法进行实验分析与验证,结果表明:该方法可实现约束条件下防爆变频器多目标优化问题,合理配置多个优化目标权值系数,在满足防爆变频器动稳态性能要求的情况下,有效降低系统整体损耗。     

周期性扩频的Boost变换器中非线性现象的研究

在分析了Boost变换器精确离散迭代模型的基础上,首次研究了采用周期性扩频技术后Boost变换器中的分叉和混沌现象。通过M文件编程得到了输出电压随着电路参数变化的分叉图,验证了它含有丰富的非线性动力学行为,而且研究了采用周期性扩频技术对变换器中非线性现象的影响。同时,在变换器中电路参数不变的情况下,研究了周期扩频技术的频率在不同范围内变化时,其中的分叉与混沌现象。本研究为更好地设计Boost变换器电路提供了一定理论基础和应用价值。     

两控制变量PT控制PCCM Buck-Boost变换器

为减小电感惯性模态期间电感电流下降对下一周期脉冲的影响,根据伪连续导电模式(Pseudo Continuous Conduction Mode,PCCM)Buck-Boost变换器的工作特点,提出一种新的脉冲序列(Pulse Train,PT)控制策略。控制策略中包含两个控制变量,使控制器根据不同能量的电压控制脉冲产生不同的电流控制脉冲。详细分析了新型PT控制策略下PCCM Buck-Boost变换器的工作过程,给出了高低能量电压控制脉冲比。仿真与实验结果验证了新型控制策略的可行性及理论分析的正确性。     

电力线载波技术实现变流器的分布式控制

本文介绍了北京福星晓程公司PL3200芯片的主要特点、结构、载波通信原理以及基于该芯片的电力线载波通信应用的硬件电路设计原理,并给出了将该芯片构成的电力线载波通信系统应用于蓄电池化成分布式测控系统的数据通信的方案。     

基于Boost电路的预测PI控制

非最小相位是指具有右半平面零、极点或滞后的线性对象,在DC-DC变换器中,Boost变换器以电容电压作为输出量进行反馈控制时,是一个非最小相位系统。由于目前大多数Boost电路的控制方法选用的是传统PID控制,这种方法具有结构简单、可靠性高等特点,但是系统的动态特性、抗干扰性能却有待进一步提高。由于预测PI控制算法具有抗滞后和抗非最小相位特性的能力,将其应用到Boost电路中进行理论研究并进行实时仿真。仿真结果表明,预测PI控制算法具有良好的动态特性且抗干扰性强,能够体现良好的控制效果。     

基于主电流控制的并联DC-DC升压变换器改进

并联DC-DC升压变换器之间的负载电流分配关系到系统可靠性;针对并联DC-DC升压变换器,提出了一种基于主电流控制的改进下垂方法;该方法利用并联DC-DC升压变换器的算法,根据下垂法的负载调节特性自适应地调整每个变换器的参考电压;与传统的下垂法不同,在所有变换器的内环控制器中使用其中一个并联变换器的电流反馈信号,以避免并联变换器控制回路的时延差异;研究结果显示,该算法保证了负载均流与下垂法的负载调节特性一致,在并联变换器参数失配的情况下对该算法进行了测试,通过Matlab/Simulink仿真验证了该算法的有效性。     

基于System Generator的FFT算法的实现

System Generator for DSP是Xilinx公司开发的基于Simulink图形环境的DSP开发工具。利用System Generator工具,即使是没有多少FPGA设计经验的设计人员也能够快速开发出高性能的FPGA来实现DSP算法。本文介绍了一种采用XILINX公司的Virtex-2 Pro系列的FPGA芯片实现FFT算法的设计流程,并利用System Generator把FFT算法映射到FPGA资源中。实验表明：该方法具有操作简单、设计灵活、效率高等优点。     

Analysis of complex intermittency in Boost converter from a bifurcation control viewpoint

Due to undesirable interference via unintended coupling paths, switching converters may exhibit complex intermittency, which appears as a form of bifurcation undergoing regular operation, subharmonics, and chaos orderly and repeatedly for a long period of time. Such intermittent operation, being an unwanted operating state, should normally be avoided in power converters. This paper expounds the mechanism and conditions for the emergence of intermittency in a common current-mode controlled Boost converter. It is found that interference at frequencies near the switching frequency or its rational multiples may induce intermittent operation. The strengths and frequencies of the interfering signals determine the type and period of intermittency. The problem is analyzed by transforming the time-bifurcation analysis to a conventional parameter-bifurcation analysis. Based on this transformation, intermittency can be investigated from the bifurcation control viewpoint. Furthermore, the critical circuit parameter conditions for the emergence of intermittency can be predicted and compared with those from circuit simulation.     

一种基于AdaBoost的人脸检测算法

针对常规基于肤色检测的AdaBoost算法的不足, 提出了一种改进的AdaBoost人脸检测算法,算法包括人体肤色模型、人脸运动检测模型、改进的背景提取方法、针对人脸区域的光照增强方法。算法综合利用了人体肤色信息和人脸运动信息,能有效缩小搜索范围。实验结果表明,该方法与常规基于肤色检测的AdaBoost方法相比,在保证检测性能的基础上,有效提高了检测速度。