基于超大规模FPGA的FFT设计与实现

在宽带数字接收机中,需要对数字检波输出的信号流进行实时FFT运算。提出了一种用于宽带数字接收机的基于Xilinx的Virtex-IV芯片的高速FFT的设计与实现方法,采用了多级串行流水线结构及优化的数据存取方式,设计出用单片FPGA实现了2048点实数的FFT方案。其完成2048点FFT的时间约为4.57μs,能很好地满足系统处理的实时性要求,在工程实践中有很大的应用前景。     

基于LPC2138的嵌入式综合电力仪表设计与实现

采用微处理器和嵌入式技术,基于LPC2138处理器和μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统设计并实现了综合电力仪表。利用μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的可移植性、可固化、可模块化、多任务性等特点实现了数据采集、FFT计算、实时通信、人机交互界面等功能,达到了较为满意的测量精度和人性化操作。     

高性能FFT设计与实现

快速傅里叶变换（FFT）在数字信号处理领域得到广泛应用，采用ASIC实现FFT变换可以实现系统高性能、低功耗、小型化。提出了FFT处理器芯片电路设计与实现方法。该芯片采用基4算法、流水线结构及16路并行运算等方法提高了处理速度，在系统时钟为80MHz的情况下，完成4096点复数FFT运算只需25μs。     

基于FPGA的高速浮点FFT的实现研究

研究了利用FPGA实现浮点FFT的技术,提出了一种循环控制、RAM访问和蝶形运算三大模块以流水线方式协同工作的方案,结合数据缓冲和并行处理技术,讨论了蝶形运算单元的工作机制。浮点乘法器采用并行Booth编码和3级Wallace压缩树的结构,浮点加法器中采用独立的定点加法器和减法器,使运算得以高速进行。RAM读/写时序和运算参数都可利用寄存器设置。本设计已在Cyclone-Ⅱ系列芯片EP2C8Q208中实现,200MHz主频下,采用外部RAM,完成1024点复数FFT只需750μs。     

一种高速定点FFT处理器的设计与实现

提出了一种高速定点FFT处理器的设计方法,此方法在CORDIC算法的基础上,通过优化操作数地址映射方法和旋转因子生成方法,每周期完成一个基4蝶形运算,具有最大的并行性。同时按照本文提出的因子生成方法,每个周期可生成3个旋转因子,且硬件实现简单,无须额外的ROM资源。整个系统采用Xilinx公司的XCV2P30仿真,系统频率达到了130MHz,对于1k点16位的复数FFT需要9．8μs,16k点需要221μs,优于目前绝大多数已有的FFT处理器。     

基于FPGA的通用FFT处理器的设计

介绍了一种通用的可以在低端或是高端的FPGA上实现N（N=2M,M=2,3,4…）点FFT变换的方法。设计采用基4布斯编码算法和华莱士树算法设计完成了16X16位有符号数并行乘法器,并采用此并行乘法器为核心设计了FFT算法中的基-2蝶形运算单元,设计了串并转化模块、并串转换模块、移位选择模块、溢出检测模块和地址与控制模块等其它模块,并以这些模块和FPGA内部的双口RAM和ROM为基础组成了基-2FFT算法模块。整个模块采用基-2时域抽取,顺序输入,逆序输出的方法;利用Modelsim完成了FFT模块的前后仿真;利用Matlab编写了用于比较仿真结果和Matlab中FFT函数产生的结果的程序,从而验证了仿真结果的正确性。该模块最后能够在Cyclone EP1C6Q240C8型FPGA上稳定运行在60MHz。整个FFT模块能够在183μs左右完成1024点的16位定点复数FFT运算,能够满足一般工程的要求。该方法也可以用于实现更低点数或是更高点数的FFT运算。     

基于Nios Ⅱ自助点菜系统的μC/GUI应用

结合自助点菜系统,介绍了移植μC/GUI图形库到软核Nios Ⅱ平台的方法,研究了μC/GUI与输入外设的接口原理,实现触摸屏操作。采用消息响应机制,实现窗口、控件和对话框的触摸应用,并深入分析了μC/GUI基于嵌入式操作系统μC/OSⅡ的工作方式,将设计划分为多个任务操作运行,在触摸屏上完成JPEG图片显示、文字介绍、菜单浏览等功能。     

GUI交互型供电智能综合保护器设计

针对现代电网供电智能化的需求,采用ARM技术的STM32芯片,设计GUI交互型智能综合保护器。基本功能设计采用库开发方式进行,交互采用显示触摸技术、图形用户界面(GUI)、STem Win库开发方式完成,应用微实时操作系统μC/OS-III,进行保护系统多功能任务规划及任务运行管理设计,实现系统实时可靠运行,通过μC/Probe检测程序配置,对CPU使用率,系统任务、应用任务设计的合理性,系统整体运行状况进行检测,验证智能综合保护软件系统的可靠性与实时性。     

雷达实时仿真中的脉冲压缩技术研究

在雷达实时仿真系统中,通过匹配滤波法,利用FPGA硬件实现了数字脉冲压缩功能模块。根据仿真系统通用性要求,定义了标准的模块接口界面;依据频域FFT法,设计了流水式并行结构,满足信号的实时输入输出与高速处理,并给出了共享FFT引擎结构,节省近一半资源。为了进一步减少理论误差,引入分段卷积思想,具体设计了重叠相加法电路。实验结果表明,多种方案完成了预期压缩功能,数据吞吐率达到每秒数十兆,处理时间仅约10μs。     

基于μC/OS-II的心电监护仪软件系统设计与开发

μC/OS-II以其运行稳定、实时性强、代码短小精悍等优点受到嵌入式系统开发人员的青睐。该文介绍了一个采用μC/OS-II实现的心电监护仪的软件系统的设计与开发。将μC/OS-II移植到S3C2410处理器上，对μC/OS-II进行了配置，在μC/OS-II上创建并运行8个任务，采用消息队列来实现它们之间的通信，协同工作，实现了监护仪的功能。文章还对不采用操作系统、采用Linux以及采用μC/OS-II实现心电监护仪各自的优缺点作了比较和探讨。 关键词：     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

变电站一次设备喷涂PRTV用量的分析

对国网宁夏电力检修公司宁安运维站近2年来一次设备喷涂PRTV用量的统计数据进行分析整理,得出各类一次设备按照标准要求喷涂PRTV时的用量估算值,并针对现存作业中存在的问题,提出相应解决方案。