水下声学调制解调器动态可重构数字系统设计与实现

提出一种动态可重构的水下声学调制解调器数字系统,此系统将调制、解调模块定义为可重构模块,根据水下声学信道的检测结果,动态调整其调制解调方式和数据率,以提供低误码率、低能耗的通信。在Xilinx XUPV5 FPGA开发板上完成数字系统的实现与软硬件协同验证,结果表明功能正确,数字系统可以动态配置为2FSK和2PSK模式。与传统FPGA实现方法相比,动态可重构的设计方法提高了算法设计的灵活性,节约了数字系统硬件实现的资源。     

一种高效动态信道化接收机设计

提出了一种动态可重构信道化方法,解决了宽带信号跨信道问题.给出了动态可重构信道化接收机的设计方案,并对各部分硬件电路的设计进行了详细阐述.在FPGA内部实现了动态可重构信道化高效结构,并给出了该高效结构各组成模块的实现方法,该高效结构可大量节省FPGA的硬件资源.动态可重构信道化方法无需知道信号的调制形式即可实现宽带信号的动态重构,具有较强的通用性.     

基于FPGA的PSK解调器实现

自适应调制系统要求其解调器能够对多种调制方式进行解调。通过研究发现,采用合理电路结构与算法,可使基于FPGA(field-programmable gate array)的PSK(phase shift keying)数字解调器在仅改变部分电路结构的情况下,对多种PSK调制方式进行解调。对一些现有解调技术进行探讨,并利用这些算法,设计了一种基于FPGA的可实现解调多种PSK调制方式的数字解调器。并通过ISE与ModelSim软件,在Xilinx公司的XC4VLX60芯片上进行了实现。综合和仿真结果表明,解调器工作效果良好,可应用于自适应调制系统中。     

基于SIMULINK的2ASK通信系统的设计与仿真

2ASK调制与解调在数字通信中占有非常重要的地位。该文采用模拟调制法生成2ASK调制信号,相干解调方式解调输出数字基带信号。在SIMULIMK环境下,选择基带信号模块、信道模块、滤波器模块和示波器模块搭建2ASK通信系统模型,实现对2ASK信号调制与解调的仿真,仿真结果清晰、直观,参数修改简单易行,为通信系统的分析提供了方便。     

基于现场可编程门阵列的差分四相相移键控调制解调算法设计

以软件无线电技术为基础,针对差分四相相移键控(DQPSK)调制解调系统设计了全新的算法,实现了现场可编程门阵列(FPGA)平台下的DQPSK全数字调制解调,并可通过软件编程进行电路升级.与传统DQPSK调制解调电路相比,不但缩减了印制电路板(PCB)的尺寸,而且可以在不改变电路的情况下升级调制解调算法,从而降低了硬件升级、算法调整的成本.以Intel的Quartus II软件作为验证平台,用Verilog HDL语言实现了各个模块功能的设计,采用ModelSim软件进行功能仿真,验证算法的正确性.系统运行频率达到132 MHz,达到了预期要求.     

基于FPGA的2DPSK调制解调器设计

基于FPGA技术设计并实现了2DPSK调制解调器。调制器主要包括码型转换和PSK调制模块的设计,解调采用差分相干解调,所有设计基于VHDL语言编程,整个系统的功能在Max_plusII上调试通过,并在EPFIOK10TC144—4芯片上硬件实现,具有较好的实用性和可靠性。     

随钻测量中连续波动信息解调技术研究与实现

为了解决随钻测量系统连续波动信息传输问题,设计了一种连续波动信号2DPSK解调方案.分析了随钻测量系统传输特性并建立了数学模型.根据随钻测量系统信息传递特性,对一系列连续信号调制技术进行了分析比较,得出2DPSK信号更加适用于井下连续波动信息的调制.对井下噪声干扰类型与来源进行分析,确定了利用数字滤波器算法实现连续波动信息解调系统的去噪.根据以上分析,提出了MWD的2DPSK解调系统的硬件实现方案,并利用FPGA对连续波动信息实现了解调.解调结果表明,在白噪声信道下,解调系统可以准确恢复出发送端的调制数据,具有一定的适用性.      

采用ACO-OFDM调制新型可见光-射频识别标签系统

针对电磁波通信的传统射频识别标签系统有辐射,稳定性差的问题,提出一种采用非均匀限幅光正交频分复用调制(asymmetrically clipped optical-orthogonal frequency division multiplexing,ACO-OFDM)终端为数字标签的可见光通信系统。该系统将ACO-OFDM调制技术与可见光通信系统结合,对终端标签完成读写操作。为了提高可见光通信的稳定性,采用了ACO-OFDM调制提高了可见光信道的带宽利用率并且有效抵抗了信道间干扰,增强了可见光信道的稳定性。按照系统的设计分层,依次对终端标签芯片、调制解调、光发射机、接收机进行介绍。其中,终端标签芯片以及发射机,接收机电路基于UMC18 CMOS工艺流片,调制解调模块基于FPGA设计。仿真结果表明,该可见光射频识别标签系统的数字部分和模拟部分均能正常工作,实现了可见光对终端标签进行读写。     

基于GC5016的超声回波信号解调及动态滤波设计

采用了一种用数字上/下变频器GC5016实现超声回波信号的解调和动态滤波处理的方法.使用通常用于调制和解调的芯片GC5016,将超声回波信号的动态滤波处理在信号解调的同时完成,降低了对FPGA乘法器资源的占用.     

基于FPGA的多功能函数发生器

以C8051F040高性能单片机、AD9850和Altera Cyclone EPIC3T144 FPGA为核心,由控制模块、信号产生模块、放大模块、调制模块、键盘及LCD显示等模块组成的系统.实现了频率范围为20 Hz-20 MHz、步进为10 Hz.电压峰～峰值为6 yopp的正弦波信号输出;用FPGA产生的1 kHz的调制信号控制AD603放大器增益实现模拟幅度调制(AM)信号输出;根据调制信号幅度改变AD9850频率控制字实现模拟频率调制(FM)信号输出;用FPGA实现了2ASK和2PSK数字调制信号输出.     

基于FPGA的QAM调制器的设计

通过对QAM调制原理的分析,提出了16QAM系统的FPGA建模方案,给出了仿真波形。结果表明,设计方法正确,方案可行,能够实现数字信号的16QAM调制。同时,其实现的基本方法和基本思想亦为基于FPGA的数字调制系统的设计奠定了较好的基础。     

柔性自动化微装配的自主式显微视觉技术

针对非硅微机电系统自动化、柔性、高精度、高效的装配特点,提出并实现了一种基于金属氧化物半导体(CMOS)、现场可编程门阵列(FPGA)及数字信号处理器(DSP)的显微视觉系统设计方法. 该方法兼顾了模块化、柔性与可重配置、高检测精度及速度等系统主要指标,实现了结构模块化、功能可重配置、具有非常高的检测精度及速度的显微视觉系统. 通过实验分析了系统的物理分辨率以及对测量精度进行了标定,验证了系统的设计技术指标. 结果表明:系统对非硅MEMS器件的最高测量精度可达0.6 μm,检测时间小于0.65 s,不仅满足了现有微小型零件柔性自动化装配的要求,同时也为微小型零件的高精度、高速度检测提供了重要的解决方法.      

基于DSP Builder的低功耗DDS设计及FPGA实现

直接数字频率合成技术在数字通信系统中被广泛采用,在研究直接数字频率合成技术基本原理的基础上,利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对基于正弦八分段线性近似的DDS进行了建模设计,通过仿真分析证明该设计方法的正确性和实用性,并通过QuartusⅡ完成对FPGA器件的配置下载过程。     

基于DDS的LFM信号发生器的FPGA设计

直接数字频率合成技术DDS,在现代雷达信号波形产生中具有重要的地位。文章主要介绍了基于FPGA的DDS设计的基本原理、电路结构和设计优化方法;利用Altera公司Cyclone系列芯片采用线性插值法进行设计实现与仿真,并且很方便地实现线性调频信号(LFM)的产生;它具有较高的频率分辨率、频率转换速度快以及相位噪声低等优点。     

SDR中一种新型调制平台的设计与实现

提出了一种微控制器+U盘的FPGA脱机重构方案;采用此方案设计了SDR中一种新型通用的硬件调制平台;配合调制IP核实现了对不同类型基带信号的多种调制以及海量配置数据的脱机重构。微控制器通过扫描键盘来调用U盘内相应的配置数据对FPGA进行在线重构;FPGA根据重构数据对基带信号进行处理并发送到数字正交上变频(DUC)芯片中,实现调制信号的输出,同时把调制信息反馈给微控制器;微控制器把当前调制状态信息发送到LCD进行显示。与传统的调制方法相比:该平台功能强大、操作灵活、调制种类多、软件易升级、支持动态脱机重构,具有较高的工程应用价值。     

数字调频激励器中的信号合成方法

提出了数字调频激励器的总体框架,研究了立体声信号合成和频率调制的数字实现方案. 结合理论分析和算法的仿真,完成基于FPGA+DDS结构的硬件平台设计. 使用调制分析仪和立体声解码器,分析解调后信号的性能指标. 测试结果表明,与传统的模拟实现方案相比,数字调频激励器中的信号合成方法结构简单,误差小,各项指标可以满足同步广播系统频率、相位和调制度相同的要求.     

Design and validation of real-time dynamic spectrum management in OFDM-based HNPLC systems

Time-varying frequency selective attenuation and colored noises are unfavorable characteristics of power line communication(PLC) channels of the low voltage networks.To overcome these disadvantages,a novel real-time dynamic spectrum management(DSM) algorithm in orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)-based high-speed narrow-band power line communication(HNPLC) systems is proposed,and the corresponding FPGA circuit is designed and realized.Performance of the proposed DSM is validated with a large amount of network experiments under practical PLC circumstance.As the noise in each narrow subcarrier is approximately Gaussian,the proposed DSM adopts the BER/SER expression formulized via the AWGN channel to provide a handy and universal strategy for power allocation.The real-time requirement is guaranteed by choosing subcarriers in group and employing the same modulation scheme within each transmission.These measures are suitable for any modulation scheme no matter the system criterion is to maximize data rate or minimize power/BER.Algorithm design and hardware implementation of the proposed DSM are given with some flexible and efficient conversions.The DSM circuit is carried out with Xilinx KC705.Simulation and practical experiments validate that the proposed real-time DSM significantly improves system performance.     

一种可重构的离散和连续小波变换结构

提出了一种基于提升算法的连续和离散统一的小波变换算法，给出可重构的计算结构，包括可重构的提升节点阵列和地址发生器．为了验证该结构的正确性，在现场可编程门阵列平台上测试了离散的二维5/3和9／7变换（JPEG2000标准中采用）及连续的二维Hart变换，结果证明该设计具有普遍的兼容性．     

基于DDS的64QAM调制器FPGA实现

阐述了适用于数字微波系统的全数字正交幅度调制方式与一种全数字频率合成DDS技术,把DDS技术应用于64QAM调制器数控振荡器设计中,并利用FPGA实现了64QAM调制器的各个模块单元,最后在Altera公司的QuartusⅡ5.0软件平台上进行了仿真。