可控脉冲信号发生器的设计

数字信号由于具有抗干扰能力强、无噪声积累,便于存储、处理和交换等一系列优点,已经成为现代控制领域的主要处理信号.要求改变脉冲信号的周期、占空比和输出脉冲个数可控的电路模块在很多控制领域都有应用.本文介绍了一种基于FPGA芯片的可控输出信号周期、占空比和信号个数的设计方法.应用时钟管理模块对输入时钟进行倍频来提高输出信号的周期范围和精度;调用IP核来完成相应的数学运算;应用两个可控减计数器来控制每一周期内高低电平的持续时间;应用数量控制计数器对输出的脉冲进行计数,控制输出量.该设计运行在ALTERA公司的clcyone芯片上,取得良好的效果,具有灵活高效的优点.     

时钟电路的电磁兼容研究与设计

时钟电路是数字电路的重要组成部分,其电磁兼容设计是一个复杂的问题.在分析脉冲频谱特性的基础上,研究了时钟电路的电磁干扰问题,提出了时钟电路电磁兼容设计的基本方法.     

RSFQ可控时钟信号发生器

设计了一种新的产生RSFQ时钟信号的电路,并利用W IN S软件对电路进行了模拟.它可以产生连续脉冲,脉冲的周期由电路中约瑟夫林传输线的长度决定,可以产生周期约10 ps的连续脉冲.经过扩展,这种电路能通过输入触发脉冲实现振荡的停止,从而产生固定个数的时钟信号,产生时钟信号的数目由启动信号和停止信号的时间差决定;在电路中使用多路开关,还可以在不改变硬件电路的条件下,通过输入触发信号来改变输出时钟信号的周期.     

磁通门磁力仪中的时钟电路设计

磁通门磁力仪中的时钟电路是以单片机MSP430为核心,协调控制电源模块、时钟电路模块、数据通讯模块以及人机交互功能模块。详细分析了各功能模块设计的原理电路,测试结果表明,该时钟电路能正常工作,可以准确显示年、月、日、时、分、秒,且可将数据通过USB在PC上显示。     

基于自适应门控时钟的CPU功耗优化和VLSI设计

提出了一种CPU的功耗优化方法,即通过自适应时钟门控来解决CPU中由于流水线阻塞、浮点处理器(FPU)和多媒体协处理器空闲所导致的动态功耗浪费.首先,设计了模块级自适应时钟门控单元,并通过芯片内部硬件电路来自动监测上述模块是否空闲,模块空闲时时钟关闭,从而消除了不需要的时钟翻转带来的模块内部动态功耗消耗.然后,将自适应时钟门控单元应用于国产处理器Unicore-2中,对其流水线阻塞、FPU和多媒体协处理器空闲的产生进行功耗优化.最后,基于TSMC 65 nm工艺下已流片芯片的网表和寄生参数文件,通过反标芯片的波形获得电路翻转率,并用Prime Time PX工具进行了功耗仿真.仿真结果表明,利用本方法运行Dhrystone,Whestone和Stream三个典型测试程序时可获得18%~28%的功耗收益,其面积代价可以忽略,并对CPU性能没有影响.     

基于单片机的数字信号传输性能分析仪的设计

本设计由数字信号发生及伪随机信号发生模块、低通滤波电路、数字信号分析电路等模块构成,通过MSP430单片机及DDS电路产生数字信号,由10M的有源晶振和移位寄存器产生伪随机信号。通过三个截止频率不同的低通滤波器对数字信号进行模拟干扰。伪随机信号发生器输出信号V3的幅度在100mV～TTL内可调。数字信号采用曼彻斯特编码,使其在分析电路中可以在很低的信噪比下从V2a中提取同步时钟信号,利用所提取的同步时钟信号作为示波器的触发脉冲,在示波器上显示出眼图,通过眼图幅度分析数字信号的传输性能。     

建材放射性脉冲检测及其能量刻度设计

为对建材放射性进行检测,设计了基于光电倍增管的建材放射性脉冲检测及其能量刻度系统.系统包括光电倍增管检测、放射性脉冲调理电路及集成12位A/D的单片机MSP430F1612对放射性脉冲峰值的采样电路.该系统将单片机处理的数据通过RS232串口传送至上位机,上位机采用Visual Basic 6.0软件对数据进行滤波拟合...     

射频拉远系统中的时钟同步技术

针对射频拉远系统中基带控制部分和射频拉远单元之间的时钟漂移问题,提出了一种利用锁相环进行时钟同步的技术.该技术利用锁相环的特点,通过跟踪时钟漂移并对时钟信号进行预补偿来达到抵消时钟漂移的目的.分析了漂移的产生和影响以及补偿方案的可行性,设计并制作了集成在一块4层印刷电路板中的时钟同步模块.测试结果表明:加入时钟同步模块的时钟信号频率稳定度可达到1×10-12,较之无同步模块提高了4个数量级;对于10,km和100,km单程光纤链路,该方案能达到同样的效果.可见,采用该技术可以在较大的动态范围内补偿时钟漂移,从而提高时钟信号的频率稳定度.     

综合解码接收机信源解码的研究与实现

在卫星数字视频广播中 ,综合解码接收机主要的功能模块有 :调谐器、QPSK信道解调、信道前向纠错译码、传送流解复用、音视频解码以及时钟电路、存储器电路和各种接口功能等 .本文给出一种综合解码接收机的实现方案 ,重点研究了信源解码技术 ,对解复用进行了软件设计     

40Gbit/s甚短距离光传输系统发送模块的设计与实现

采用Altera公司的Stratix Ⅱ GX FPGA,实现40Gbit/s甚短距离光传输系统发送模块,重点阐述了16∶12转换器芯片的设计.首先基于高速收发器设计高速接口:在接收端采用2种方法实现SFI-5接口的17路数据相位对齐;在发送端由片外时钟驱动发送锁相环,同时增加同步措施,以满足高速收发器时钟管理单元对跨时钟域数据传输的要求,保证收发器的稳定工作.在此基础上,设计出便于后续测试的转换芯片时钟网络.同时设计出基于SDH的帧同步电路、去斜移电路和16∶12映射模块,实现数据从SFI-5接口向VSR-5接口的转换;其中去斜移电路能够动态地去除512bits的斜移量.在Signaltap Ⅱ下的测试结果验证了时序的正确性,误码率也符合小于10-12的设计指标.     

一种深水网箱鱼群状态监测的数据采集与远程传输技术研究

为了满足抗风浪深水网箱中鱼群远距离监测的要求，本文提出了一种鱼群监测数据采集和基于无线模块的远程传输方案．该方案由海上现场监测系统和岸上控制及显示主机构成．在海上现场监测系统中，单片机把采集到的回波数据存储到扩展存储器62256，再通过无线模块发送回岸上控制及显示主机，由主机对接收数据进行处理和显示．厦门海域的海上实验结果表明，该方案能够简便、有效地对深水网箱中的鱼群状态进行数据采集，并在距网箱500m的距离内实现数据的可靠传输和显示，为正在新兴发展的抗风浪深水网箱养殖提供了一种简单、有效的鱼群状态安全监测技术．     

轨道检测GPS数据采集系统硬件设计与实现

 针对传统轨道检测系统效率低、成本高的不足,应用GPS 全球定位技术、GPRS 无线通信技术和CAN 总线技术,提出一种新型轨道检测方案,并对GPS 数据采集系统的关键模块进行了设计。GPS 数据采集系统由4 个基站GPS 模块和1 个流动站GPS 节点组成,实现了相对测量与绝对测量的统一,提高了检测精度;基于GPS 的数据采集实时准确,更新率高达50 Hz;利用GPRS 进行无线数据传输,方便快捷,实时高效;利用CAN 提高了通信速率(高达l Mbps),且可靠性高、性能稳定;通过Flash 存储器进行数据缓存,再传至上位机进行存储与处理,系统容量高达500 G,数据处理简单高效。     

全频段多系统全球导航卫星系统数据采集系统的设计与实现

基于FPGA设计实现了一种全频段多系统全球导航卫星系统(global navigation sattellite system,GNSS)数据采集系统。该系统由宽带天线、宽带射频前端、A/D转换模块、下变频模块、滤波器模块、数据存储模块等构成,可以实现四大导航系统的全频段覆盖,具有并行数据采集通道多、采样速率高、可灵活配置等特点,能够满足全频段多系统软件接收机的各种处理需求。对GALILEO在轨卫星实际数据的测试结果验证了数据采集系统的正确性。该数据采集系统可用于GNSS全频模拟信号源的验证以及在轨导航卫星信号的质量监测。     

装备制造业产业协作链服务平台模型研究与设计

为了区域装备制造业信息化建设,研究和设计了装备制造业产业协作服务平台的整体架构,分为三个层次:数据共享层、应用服务层和用户层.研究了服务平台功能模型,定义了服务平台主要功能:数据交换功能、技术协作功能、信息资讯功能.在产业链技术协作模块设计中,重点介绍了服务层、管理层和资源层的作用.分析了信息服务综合技术和一些辅助技术,采用了SOA服务架构模式,通过搜索引擎技术对行业内外部的信息进行搜集,实现了为客户提供实时的管理信息化系统服务,为产业链企业信息咨询服务.     

基于FPGA的LED显示控制系统设计

LED产业是21世纪最具有发展前景的高新技术产业。根据LED显示模块结构特点,应用FPGA技术对LED显示屏的控制系统进行设计。显示控制系统由输入接口模块、信号写入控制模块、信号读取控制模块、读取控制模块、存储模块、动态控制模块等模块构成。程序采用Verilog-HDL语言编写,从而实现外部输入信号的地址生成、选择、存储、动态控制等处理。实验测试结果表明:系统可以实现字符或图案的动态显示,具有实际应用价值。     

一种高精度数据采集无线传输系统硬件设计

考虑到移动设备运行中状态信号采集和传输的难度,提出了一种新的故障诊断监控系统.该系统通过基于W77E58高速单片机的数据采集终端对移动设备的状态信号进行采集,采用无线传输方式快速传递数据,并可对数据信号进行故障诊断和精密分析.它具备快速获取大量数据、高精度数据转换、程控放大、程控五阶低通滤波等功能.该系统在国内某大型钢铁企业炼铁厂运料小车的振动状态监测项目实际应用中得以验证.     

改进的子空间盲信噪比估计方法

基于子空间分解的信噪比估计方法广泛的适用于各类调制方式,但是存在低信噪比条件下信号子空间维度计算误差过大,从而导致估计性能下降的问题。通过对有限长度数据样本条件下子空间方法的分析和仿真,确定了信号子空间维度估计不准的原因,并提出一种新的适用于短数据的子空间信噪比估计方法,并分别针对不同的样本长度和信号调制方式进行实验验证。实验结果表明,低信噪比条件下,新方法能将估计误差降低了了0.3~2dB。     

共享存储器技术在数据采集系统中的应用

介绍了一种应用多处理器共享存储器技术的数据采集系统,分别阐述了数据采集、显示两大功能模块及其软、硬件的设计,它们的实现将使得系统结构更加优化,功能更加强大。     

基于流水线构架的多通道全并行数据采集系统

本文介绍了一种多通道全并行实时数据采集系统的设计原理。该系统中的每个采集通道由信号调理、A/D转换器和异步双口RAM组成,采用USB作为数据上传接口,使用复杂可编程逻辑阵列CPLD作为控制核心,将数据采集、缓冲及上传模块组织成流水线的构架。各个模块并行同步执行,从而保证采样数据的连续性,并使整个系统高速运行。实际测试显示该系统具有很好的稳定性和可靠性。     

用于视频图像数据的ATA接口硬盘存储卡的设计

给出一种视频图像数据ATA接口硬盘存储卡的设计方案,系统采用模块化设计,由图像数据缓冲模块、ATA逻辑模块、ATA接口模块、主机通信模块四部分组成。图像数据缓冲模块选用CPLD加外部FIFO的组合方式来完成,使得系统与不同的外部设备配合工作时,只需要修改CPLD的程序,提高了存储卡的可靠性和可维护性;ATA逻辑模块以及ATA接口模块的功能通过FPGA实现;主机通信模块由AVR芯片配合TUSB6250芯片来共同完成,保证了存储卡具有功耗低、内部短路电路保护等优点。本文所提存储卡方案具有更低的成本,更好地兼容性,易于扩展等优势,尤其适用于视频海量数据的存储。