基于FPGA的数字锁相环的设计与实现

本文介绍了当前广泛应用的数字锁相环的原理和基于FPGA的设计与实现方法,阐明了其基本工作原理和设计思想,给出了系统主要模块的设计过程和仿真结果;用可编程逻辑器件FPGA予以实现。     

基于VHDL的全数字锁相环的设计

叙述了全数字锁相环的工作原理,提出了应用VHDL技术设计全数字锁相环的方法,并用复杂可编程逻辑器件CPLD予以实现,给出了系统主要模块的设计过程和仿真结果。     

基于FPGA芯片的数字电压表设计研究

介绍了应用FPGA芯片设计数字电压表的一种方案。有关使用FPGA芯片和VHDL语言实现数字电压表设计的技术问题也被详细讨论。     

一种基于FPGA的数字锁相环测速实现方法

通过锁相环路的应用介绍,说明了全数字锁相环的优点,详细讨论了如何在FPGA中利用Verilog语言VHDL语言混和实现全数字锁相测速方案和利用锁相环DPLL中,可逆计数器模值的能修改特性,来控制DPLL的跟踪补偿和锁定时间,DPLL的中心频率以及消除"纹波"的方法.     

基于FPGA的全数字锁相环性能改进的设计

简单介绍了全数字锁相环(ADPLL)的工作原理,详细论述了一种可增大全数字锁相环同步范围的数控振荡器的设计方法,并给出了部分VHDL设计程序代码和仿真波形.在此数控振荡器的设计中引入了翻转触发器的概念,并通过改变翻转触发器的动作特点,使得数控振荡器的输出频率提高,以达到增大全数字锁相环同步范围的目的.     

IIR数字滤波器的VHDL设计与仿真

VHDL语言是EDA设计中常用的一种IEEE标准语言,具有覆盖面广、描述能力强、可读性好、支持大规模设计及逻辑单元利用等优点,因此受到越来越多的电子工程师的青睐。数字信号处理在科学和工程技术许多领域中得到广泛的应用,本文采用一种基于FPGA的数字滤波器的设计方案,首先分析了数字滤波器的原理及设计方法,然后通过MAX+PLUSⅡ的设计平台,分别对各模块采用VHDL语言进行描述,并进行了仿真和综合。仿真结果表明,本文所设计的数字滤波器运算速度较快,系数改变灵活,有较高的参考价值。     

基于VHDL的数字电压表设计及实现

通过对FPGA芯片进行VHDL语言编程,并在EDA实验箱上下载、调试,实现了数字电压表的功能。具体方案是利用状态机的方法对ADC0809进行采样控制,并将采样后的信号转换为BCD码,经译码后再通过三位数码管进行显示。该设计突出了VHDL语言良好的电路描述和建模能力,从而大大简化了硬件设计任务,提高了设计效率。由于VHDL语言的灵活性和可扩展性以及EDA实验箱的反复利用性,减小了实验成本。     

应用于全数字锁相环的时间数字转换器设计

采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种应用于全数字锁相环中检测相位差大小的时间数字转换电路（TDC）.针对传统TDC电路的不足,通过加入上升沿检测电路,扩大计数器位宽,使得TDC电路不仅能完成时数转换的基本功能,而且提高了时数转换的准确性,扩大了测量范围.该设计完成了RTL级建模、仿真、综合及布局布线等整个流程.仿真结果表明,该TDC电路工作正常,在1.8V电源电压下,功耗为10 mW,能达到的分辨率约为0.3 ns,版图尺寸为255 μm×265 μm.     

基于VHDL语言的数字频率计设计

传统数字频率计由于在高频段受基准时钟频率的限制,其测频精度受到很大的限制.本文应用EDA技术,很好的解决了这一问题.文中论述了数字频率计的设计原理、开发环境、设计步骤、设计框架,以及应用VHDL语言对系统的实现方法,说明了各模块和系统输入输出信号的功用.应用MAX＋PLUSⅡ对系统进行仿真验证,结果表明所设计的数字频率计不但测频精度达到较高的水平,而且能够实现连续不间断测频.     

基于FPGA芯片设计多功能数字钟的研究

介绍了应用FPGA芯片设计多功能数字钟的一种方案，并讨讨论了有关使用FPGA芯片和VHDL语言实现数字钟设计的技术问题。     

基于MPU/PLL和CPLD技术的数字正弦信号发生器的设计与分析

直接数字波形合成式正弦波发生器,对于提高多功能校验仪的稳定性和准确度具有基础性意义．研究了基于微处理器（micm processorunit,MPU）、锁相环（phase lockedloop,PLL）和复杂可编程逻辑器件（complicated programmablelogicdevice,CPLD）技术的高精度,可调频、调相、调幅的双路数字合成正弦波发生器的设计方案．给出了调频、调相、调幅的实现方法和对设计要点的相关分析．     

数字调谐系统的SOC设计

介绍了一种应用于SOC设计的设计流程。此数字调谐系统由于采用了SOC技术。所以较以前由多个芯片拼接而成的DTS系统,在降低了芯片成本的同时,系统性能和稳定性也有了大幅度的提高。     

一种有权和计算ASIC的优化设计方法

有权和计算是数字信号处理中一种基础的计算模式.为了实现有权和计算ASIC的AT2的优化,研究了一种优化有权和计算中加法次数的方法.实验结果表明,采用研究的优化设计方法后,低通滤波有权和计算的加法操作次数平均可降低24%.     

一种应用于FPGA时钟管理单元的锁相环设计

设计了一种应用于FPGA时钟管理的可变带宽锁相环.该锁相环采用开关电容滤波器实现可变电阻滤波功能,用反比N电流镜(N为反馈分频系数)来为电荷泵提供偏置,使电荷泵电流与偏置电路电流成1/N的比例关系.本文还提出了用虚拟开关减少了开关两端电压的非理想电荷效应,并设计了一种5级延时单元组成的环形压控振荡器,显著提升了输出频率范围.该锁相环实现了环路带宽与输入频率比值固定,从而使环路带宽能够自动跟随输入频率在较宽范围内变化,保证了其稳定性.本文采用CMOS 65nm数字工艺流片,电源电压为1.2V,作为时钟管理单元IP核嵌入于复旦大学自主研发的FDP5FPGA芯片中.测试表明,本文设计的PLL环路带宽在0.7MHz到13.4MHz能够跟随输入频率在18~252MHz范围内变化,输入频率与环路带宽比值近似为20,产生762MHz~1.7GHz的宽范围输出时钟,阻尼因子均方差不超过8%.     

一种用于锁相环的正反馈互补型电荷泵电路

给出了一种新型的互补型电荷泵电路．采用正反馈技术,电路由CSMC1．2μm CMOS工艺实现,可工作在2V的低电压下．Spectre仿真结果显示,电荷泵的工作频率为100MHz时,功耗为0．08mW,输出信号的电压范围宽(0～2V),电路速度快,波形平滑,抖动小,在不增加电路功耗的前提下消除了传统电荷泵电路的电压跳变现象．该电荷泵电路可以很好地应用于低电源电压、高频锁相环电路．     

锁相环与锁频环在数字Costas环中的应用

基于锁相环和锁频环的模型,研究了由两者构成的数字Costas环结构和性能.首先介绍了传统的数字Costas环模型,接着给出了鉴相器、二阶环路滤波器和三阶环路滤波器的结构,在此基础上分析了基于锁频环的数字Costas模型,实现了扩大Costas环的跟踪范围和提高跟踪精度的目的,最后给出了仿真结果,分析了两种环路单独和相结合后的应用和特点.     

锁相环高性能电荷泵电路的设计

设计了一种新型电荷泵电路,该电路采用了差分反相器,可工作在2 V的低电压下,具有速度快、波形平滑、结构简单、功耗低等特点.HSpice仿真结果显示,电荷泵的工作频率为10 MHz时,功耗仅为0.1 mW,输出信号的电压范围宽(0~2 V).该电路可广泛应用于差分低功耗锁相环电路中.     

WCDMA系统数字中频调制器的设计

文中介绍了一种采用AD6622,AD9772A,数据映射网络和整形滤波器设计数字中频调制器的方案,给出了各部分在WCDMA系统中的设计方法,着重介绍了该数字中频调制器中四通道发射信号处理器AD6622的具体应用。所设计的数字中频调制器能够很好地满足WCDMA的系统要求。     

基于局部保持映射的音频数字签名算法

为了实现对音频作品的完全级认证和对篡改操作的定位,提出了一种新的基于局部保持映射LPP(locality preserving projections)和小波包线性预测技术的音频数字签名算法.为降低音频特征向量的维数,同时保持其内在的低维结构,方便构造更有效的数字签名算法,在经过小波包变换和线性预测形成音频特征后,利用LPP算法得到音频特征集的低维流形,实现对音频数据高维特征的降维.通过混沌算法对低维流形进行置乱来得到最终的签名.实验结果表明,签名对音频数据的篡改具有较高的敏感性,可以实现对音频作品内容的完全级认证.     

基于混沌序列的DCT域数字水印算法的研究

提出一种基于混沌序列的DCT域数字水印算法.该算法将载体图像作8×8的分块DCT变换,并把混沌序列添加到数字图像的DCT的中低频系数中,从而得到含数字水印的图像.对得到的数字水印图像进行添加噪声、JPEG有损压缩以及低通滤波等处理.实验结果表明:基于混沌序列的DCT域数字水印算法所获得的水印对常见的图像攻击具有较好的稳健性.