基于FPGA＋DSP的数字波束形成的实现

文章就数字波束形成(DBF)技术在雷达信号处理中的应用做了讨论。对数字波束形成原理及其数字实现作了简单的介绍。针对采用数字波束形成技术带来的传输数据量大、工程运算较复杂的问题,设计了一套使用FPGA DSP波束形成系统,这样FPGA多路并行处理的速度快和DSP控制结构复杂,运算速度高、寻址方式灵活、通信机制强大的特点都得到充分的发挥。     

基于FPGA的智能天线数字波束的形成与实现

提出了数字波束形成的方法,该方法是利用FPGA进行空域滤波,通过DSP浮点运算,高效地实现权值估计,避免高位加法进位影响计算速度。同时使用软件方式完成自适应算法的更新,增强了系统灵活性,是一种简便易行的实现方法。     

基于FPGA的多信道全数字高频雷达接收机

基于软件无线电的设计思路,提出了一种多信道全数字高频雷达接收机的设计方案.该方案采用USB2.0接口设计实现雷达系统控制和数据传输任务,并结合Altera公司的CycloneII系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片,实现系统同步控制、数字正交解调以及数字下变频.与传统模拟接收机和中频接收机相比,该系统具有硬件结构简单、参数配置灵活方便等特点.系统闭环测试结果验证了方案的正确性及合理性,能够满足工程应用的需求.     

基于FPGA的DDS波形发生器设计

文章介绍了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的DDS波形发生器设计方法,并从DDS原理、FPGA系统设计进行了分析。通过实验测试表明采用该设计方法的波形发生器输出的波形具有平滑、稳定度高、频率稳定度和相位连续等众多优点,在工程应用上具有一定的实际意义。     

基于FPGA的雷达模拟器控制系统中分频模块的设计与实现

要以Xilinx公司Spartan_Ⅱ系列XC2S200芯片为FPGA控制单板的核心,设计必要的外围扩展电路,包括A/D、D／A、液晶显示、二极管指示、串行通讯、按键等模块来构成雷达模拟器控制系统。重点阐述了控制系统中的重复频率设置及多站触发控制和指示这一主要功能模块的设计方法及实现过程。控制系统运用Verilog硬件描述语言编程,在ModelSim SE平台下进行功能的仿真,实现了硬件设计软件化。经过仿真及硬件测试表明：基于FPGA技术的硬件设计方案能够实现控制系统分频功能,实时性好,可靠性高。     

基于DDS的数字波束形成技术实验研究

数字波束形成(DBF)技术可以有效减少合成孔径雷达天线体积,提高雷达的分辨率和成像速度。结合实际预研需要,在数字波束形成(DBF)的概念基础上,采用直接数字频率合成技术,运用实验室现有基带信号板,混频器,示波器等设备,设计实验方案,搭建实验链路,验证数字波束形成的工程可实现性。通过实验过程和对实验结果的分析,为在现有技术和设备条件下,合成孔径雷达采用数字波束形成技术进行了可行性验证和技术积累。并根据实验结果进行了可行性分析及工程实现难点分析,为今后的实际工程实现提供了参考方案和设计依据。     

基于FPGA的数字运动控制器

介绍了一种可以在FPGA上实现的直流电机控制器,主要有操作接口,反馈采样,PID运算和PWM产生等几部分构成,由于采用了光电编码器作为速度反馈转换,用PWM方式进行输出驱动,因此,不需要进行额外的A/D和D/A转换,使得整个控制器可以以纯数字的方式在单片FPGA上实现。详述了控制器的各组成部分的工作原理,并给出了采用纯数字控制的解决方法和设计上的要点。     

FPGA中的可编程逻辑模块CLB的设计

基于对商用FPGA的研究,分析设计了一种FPGA中的可编程逻辑模块CLB,并对自主研发设计的CLB的逻辑功能正确性进行了仿真验证.仿真的结果表明,所设计的CLB结构能够实现多达九输入的某些布尔函数和分布式随机存储器的功能,所实现的功能更为通用,所采用的查找表组合结构克服了传统查找表随输入端增加而芯片面积呈几何级数增大的缺点.     

利用FPGA实现数字锁相及频率转换

介绍了用ＦＰＧＡ（现场可编程门阵列）器件实现数字锁相环路和频率转换功能,分析了数字锁相环路的基本原理及实现过程,对设计实现过程中应注意的相关问题也作了具体讨论。     

基于FPGA的数字认证相机设计

提出了一种基于图像半脆弱水印的数字认证相机模型,并在FPGA平台上予以实现。水印算法根据图像DCT系数在JPEG压缩过程中的两个不变特性进行设计,可以抵抗一定程度的JPEG压缩,同时检测恶意篡改并定位。模型的硬件结构在DE2-70+TRDB-D5M+LTM的FPGA多媒体开发平台上进行了设计实现,水印信息可伴随图像的采集过程实时生成和嵌入,从而在图像获取的源头保证了其可认证性。     

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。     

基于FPGA的数字式秒表设计

介绍了在Max plusⅡ的EDA软件平台上,一种基于FPGA的数字式秒表的设计方法,给出了顶层电路图和各模块的设计。通过编辑、编译和器件编程,将编程器文件以在线配置方式下载到ISP实验板的EPF10K10LC84-4器件中,经实际电路测试验证,达到了预期的设计要求,显示结果正确无误。     

基于FPGA的基-16FFT模块的实现

阐述了采用Alter公司的StratixⅡ系列FPGA设计高速FFT处理器的实现方法及技巧;充分利用其芯片的硬件资源,减少复杂逻辑,采用流水方式对复数数据实现了FFT运算;整个设计采用流水与并行方式尽量避免“瓶颈”的出现,提高系统时钟频率,达到高速处理;实验表明,此处理器既有专用ASIC电路的快速性,又有DSP器件灵活性的特点,适合用于高速数字信号处理。     

基于FPGA的数字陷波器的设计与实现

以FPGA芯片为平台构建了数字信号滤波实时处理模块,给出了50Hz陷波器的切比雪夫Ⅱ型IIR数字滤波器4阶级联的结构,提出了对滤波器系数量化的逼近方法,完成了基于FPGA的陷波器实现,并成功地实现了对含有工频50Hz噪声干扰的心电信号的滤波处理,通过与Matlab计算所得到的滤波处理效果进行比较分析,结果表明:基于FPGA采用切比雪夫Ⅱ型4级级联结构的IIR数字滤波器的误差满足设计要求.     

基于FPGA的信号发生器的设计

本文结合工程实际,介绍一种基于FPGA的信号发生器的软硬升实现方案。利用FPGA接口灵活、编程简单的特点,采用Altera的飓风系列cyclone可编程门阵列芯片和AD公司的AD7847（D／A转换器）,实现了信号发生器的设计,并针对工程设计容易出现的问题,给出了解决的思路。     

基于FPGA的EMT系统设计

为了提高电磁层析成像(EMT)系统的性能,设计了一套基于FPGA的EMT系统.DDS模块、数字解调模块、MCU控制模块、DA接口模块、AD接口模块和USB通信模块均集成在一块FPGA芯片中.分析了激励频率、采样频率和MAC IP核累加点数3者对解调过程的误差的影响,提出了通用的设计原则.通过信噪比实验对系统进行了评价和激励频率的优选,采用基于截断奇异值的反投影法获得不同分布的重建图像,其成像速度达到了27帧/s.高度的集成化提高了系统的稳定性,降低了调试难度.该系统设计方案也可以移植到EIT、ECT和ERT系统.     

基于FPGA的高频数字合成技术设计与实现

本文介绍了直接数字频率合成技术(Direct Digital Frequency Synthesizer,简称DDS)的原理和特点。研究了用FPGA实现DDS的设计方法,给出了为提高芯片运算速度而采用的并行进位加法器、流水线架构的优化方法,采用了线性插值查表法实现DDS的方案。给出了采用ALTERA公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1C6144C8进行直接数字频率合成的波形仿真图。简述了程序逻辑运算过程中产生毛刺的原因,并提出消除毛刺的四种方法。     

一种基于FPGA快速进位链的时间数字转换电路

设计了一种基于FPGA快速进位链的时间-数字转换电路.该电路采用延迟内插技术,引入双链结构消除建立/保持时间对寄存器阵列输出结果的影响,并采用半周期平均延迟测试法,在Xilinx Virtex-4芯片上实测获得了59.19ps的分辨率.该电路采用使能控制模块将寄存器阵列输出结果的锁定时间控制在一个时钟周期内.使用FPGA Editor软件对该电路中单级延迟宏单元进行配置,并利用用户约束文件替代传统的手工布局布线,使得电路具有可移植性.此外,利用该电路对实测芯片中的CLB组合开关参数进行了测试,结果满足数据手册中提供的参数值的范围.     

雷达数字波束形成器性能的实验验证

介绍了一种自适应数字波束形成器的原理、组成和实现方法 ,给出了实验结果 ,验证了一些关键技术 ,表明数字波束形成 ( DBF)是提高雷达天线性能强有力的技术。