数字阵列收发组件FPGA远程配置的探索及实现

随着数字时代在不断的更新,数字阵列雷达已经成为相控阵雷达的重要发展方向。因此,在数字阵列中数字收发组件式数字阵列雷达最重要的核心。在数字阵列中,由于雷达DAM模块的数量比较多。因此,数字阵列通常与阵列天线集成了安装在舱外导致调试困难的实际情况,在这种数字列阵中主要是利用Flash存储配置数据、CPLD产生配置时序和通信接口、复用系统通信光纤,来收发组件现场可编程门阵列远程配置的设计方法。将数字阵列收发组件FPGA远程配置来解决DAM模块远程调试的难题,在技术的应用中极大的提高了系统的试验效率。并且通过数字雷达阵列来进行具体的验证,从中得到良好的效果。     

可变宽度通信处理器架构设计研究

随着无线移动设备的普及流行,对视频电话以及高清影视等新兴应用的需求日益显现。这些新兴的应用对无线移动设备的处理器提出了高性能和低功耗的要求。目前的移动设备采用了通用处理器、数字信号处理器以及硬件加速器的融合技术,提供每秒千兆次运算和毫瓦级功耗[1]。这种异构组织的构建和维护效率低,且浪费芯片面积和功耗。由于当前的移动处理器等无法满足下一代的无线移动设备更高的数据传输率、更复杂的算法、更低的功耗的要求,为移动设备设计下一代处理器来满足以上的需求成为必然。本论述给出了一个可变宽度的SIMD处理器体系架构的控制器和数据传输模块的设计方法。     

中药炮制机械智能炒药机温控系统设计

针对传统中药饮片炮制机械炒药机温度控制难题,通过对中药炮制过程炒制单元的工艺进行分析研究,设计了一种基于触摸屏与可编程控制器的温度控制系统,可根据炒制中药饮片的品种、规格、投料量等因素实现对温度的自动调节、实时监控、超温报警以及配方处理.介绍了温控系统的硬件构成及PID算法原理,详细叙述了利用三菱PLC自带指令实现温度闭环控制的方法.试验结果表明,该温度控制系统控制精确稳定,操作简单,画面直观,系统维护方便.     

基于Trio控制器的吸收式造波机运动控制系统设计

设计了基于Trio控制器的吸收式造波机运动控制系统,确定了其PC和运动控制器相结合的控制方式.选择了Trio控制器,并结合EtherNet/IP和SERCOS通信协议实现数据交换.上位机程序设计采用C语言和Fortran混合编程方式,对执行机构的控制由Trio控制器自带Trio Basic语言编写运动控制程序程实现.实验表明,设计的吸收式造波机控制系统得到的波面最稳定,能获得期望波高.     

基于FPGA的动态优先轮询策略在Ad Hoc网络数据采集系统中的研究与应用

Ad Hoc网络具有自组织和动态拓扑的特性,因此可采用动态优先轮询策略对其进行数据采集.该文对Ad Hoc网络数据采集系统中的数据链路层进行了详细分析和研究,通过运用动态优先轮询策略访问网络中各节点,解决了网络链路中资源竞争和分配机制中存在的问题,提高了信道的利用率及系统的稳定性.该系统利用FPGA的可重构性和灵活性,采用硬件描述语言VHDL进行设计,使用QuartusⅡ8.0进行综合和布线,最终以Altera公司的EP2C35F672C6芯片为下载目标进行测试,整个硬件设计结构简单、可靠性高、实时性好.可广泛应用于传感器网络、移动通信网络等领域.     

LDPC码硬件仿真平台的FPGA实现

低密度奇偶校验(LDPC)码的误码平底现象一直是研究的热点.软件仿真评估LDPC码的纠错能力大约能达到200kbps左右的吞吐率,需要10h才能仿真到10-7水平.基于硬件加速技术的性能仿真能够大大加快仿真速度,可以比软件仿真快10000倍以上,使误码平底的实验研究成为可能.本文采用FPGA实现了LDPC码的硬件仿真平台,整个系统的吞吐率达120Mbps,使仿真速度大大提升.给出了硬件仿真系统的整体架构以及编码器,解码器,高斯白噪声产生器等主要模块的结构和资源消耗.     

基于FPGA的元胞自动机模型

传统元胞自动机数学模型在计算机软件中的实现,受当前处理器顺序执行指令的特性和元胞自动机特殊的数据结构所限,无法同时实现高速度和高精度,因此将其移植到FPGA上实现.硬件实现的模型具有并行计算的特性,能够显著提高计算速度,芯片规模的快速扩大又为高精度的实现提供了可能.设计元胞自动机硬件模型,将其作为IP核嵌入SOPC系统中,在上位机控制下进行模型演化,并设计了软件模型进行参照.经测试,硬件模型能正确实现元胞机算法,在一个时钟周期内完成一代元胞演化,相比于软件模型显著提高了执行效率.     

基于模糊自适应PI控制在TSMC-PMSM闭环控制中的应用

分析了双极矩阵变换器（TSMC）在永磁同步电机（PMSM）闭环控制的基本原理,针对传统PI控制器对电机转速控制响应速度慢,控制精度低,以及电机调速、负载参数变化时,很难达到预期效果等问题,提出了一种利用模糊控制构建模糊自适应PI控制器,实现转速和电流闭环控制,该方法利用模糊推理能实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PI控制器的性能,提高系统的控制精度。最后,在Matlab/Simulink软件上搭建了系统仿真平台,仿真结果验证了模糊自适应PI控制器能快速准确地跟踪转速的给定及具有良好的抗干扰性。     

基于FPGA的时间-数字转换电路设计

采用VHDL语言,设计了一种基于现场可编程逻辑阵列FPGA的TDC(Time Digital Converter)时间-数字转换电路,对时间-数字转换电路的方法进行了研究,目的在于研究一种可以在航天器导航系统中利用脉冲星X射线光子脉冲的方案。为了解决在时间测量上难以同时获得大动态与高分辨率的难题,本文基于FPGA芯片对时间内插法进行了改进,采用粗时间测量与细时间测量相结合的方法,提出了基于延时单元的TDC方法。     

时延相关网络控制系统的输出反馈镇定

研究了一类具有时变时延网络控制系统的输出反馈镇定问题.对于传感器与控制器间产生时变时延情形,采用时延相关切换控制器,通过Lyapunov-Krasovskii泛函方法和广义模型变换,得到了使闭环系统渐近稳定的线性矩阵不等式充分条件,该控制器是可以降阶的.仿真算例验证了该方法的有效性.