高速数字信号处理平台的实现

本文介绍了一种高速数字信号处理平台的实现方案及其部分应用。该方案采用先进的FPGA和DSP芯片，借鉴了软件无线电的思想，通过DSP芯片对FPGA芯片的动态配置来构造具有通用性、扩充性的多功能平台。     

基于FPGA和UART接口的多路数据采集系统的实现

为了满足对采集后的数据进行快速、远距离的串行传输、并实时储存的需求,研制了一种基于FPGA和UART接口的多路数据采集系统。采用FPGA实现数据的采集模块、模拟信号路数选择以及数字信号的并串转换等功能;同时利用RS-422接口实现了数字信号远距离的串行传输。功能仿真和实际测量验证了设计的可行性。     

输电线高速数字载波通信及其应用

随着通信技术的发展和光纤、卫星通信在电力通信网中的大量应用,电力线载波通信逐步由电力系统通信的主要通信方式改变为不可或缺的备用通信方式。在目前电力线载波频率资源相对不太紧张的条件下,应用最新的通信技术以革新传统的电力线载波通信是一个必然趋势。文中提出了一种基于FPGA的占全可用频段的高压输电线载波高速数字通信方案和设计,相对于传统电力线载波通信其显著优势在于具有高速的用户速率和丰富的数字接口。最后文中分析了高速输电线PLC设备的广泛应用前景。     

基于Zynq的战术数据链端机设计

为了适应战术数据链向小型化、单兵化的发展趋势,提出了一种基于Zynq的高性能战术数据链端机的设计方案。给出了设计流程和硬件设计原理图。实现了端机的RS编译码、CCSK软扩频、CCSK解扩解调等子模块及PS、PL之间的通信。在vivado IDE、SDK环境下选择Zynq xc7z035 FPGA芯片进行系统级综合、仿真和验证。结果表明,与传统方法相比,该方案简化了端机的实现难度、提高了集成度、帧数据处理速度可达到ms级,硬件成品适合工作在高动态、多节点的场合。     

基于FPGA双通道DS-QPSK发射基带设计

双通道DS-QPSK调制方式可以提高带宽的利用率,在卫星低速率语音通信应用中,利用两个独立的通道,可以解决同时传输语音数据和信令控制数据。研究了基于FPGA和AD9857的双通道数字扩频基带硬件和软件的实现方法,并通过Xilinx FPGA芯片和AD9857芯片建立的硬件系统进行系统验证,给出了其在Modelsim环境下的仿真结果,目前应用到卫星通信语音发射扩频基带的设计实验中。     

基于SOPC和FPGA的智能机器人无线通讯系统设计

针对单处理器系统控制的机器人,其无线通信系统存在丢包现象和实时性差等弊端,设计了一种以FPGA作为机器人的主控制器,以PT2262/2272为通信芯片的无线通讯系统。该设计包括无线发射模块、接收模块、SOPC建立及软件实现。研究结果表明,该方案实现灵活,具有体积小、稳定性高、实时性好等优点,不仅解决了丢包的问题,而且具有一定的可扩展性。     

基于单片机与FPGA的多通道数字I/O电路设计

针对传统数字I/O电路功能单一,无法满足设备不同信号传输时序不同的需求,利用单片机丰富的外设接口功能以及FPGA引脚数目多、逻辑控制能力强的特点,设计了基于单片机和FPGA架构的多通道字I/O电路,应用于某型防空武器系统的火控计算机。该设计采用STM32的FSMC并行总线实现单片机与FPGA的连接,利用QuartusⅡ开发平台对FPGA内部相关模块进行逻辑设计与搭建,实现多通道信号交互。经实际验证,该方案切实可行,满足火控计算机设计需求,能够实现火控计算机与外围单体之间的信号交互。     

无线ATM及其在数字化战场信息传输系统中的应用

数字化战场要求实现战场空问的实时图形化显示，因此必须将模拟话音和数据两种孤立的通信系统综合成一个能传输话音、数据、传真和图像的综合通信系统，所以ATM技术越来越引起军事领域的兴趣。无线ATM技术既具有ATM的优点，又具有高度移动性，支持动中通，在未来数字化战场信息传输系统中具有广泛的应用前景。文中阐明了无线ATM的基本概念，并就其在数字化战场信息传输系统的应用谈了一些看法。     

基于FPGA的雷达脉冲压缩处理器设计

FPGA和DSP技术在数字脉冲压缩系统中已得到广泛应用,但采用DSP芯片运算量大,设备复杂,成本高.提出了一种基于FPGA的适用于中小压缩比情况的数字脉冲压缩处理器的设计方案,能够实现M序列码和线性调频等多种信号的脉冲压缩,仿真结果表明,该处理器具有使用灵活、便于功能扩展和成本低的特点.     

基于IP网的地空电台语音网关设计与实现

根据战场环境下地空不间断话音指挥的应用需求,提出了基于IP网的话音电台组网方案,设计并实现了基于M PC 860T嵌入式处理器和V xW orks实时操作系统的语音网关设备。介绍了该语音网关的硬件设计和软件设计,详述了分组话音协议模块的功能实现。     

基于FPGA的8051 IP核的设计与应用

采用VHDL语言改进实现了一个8051 IP核,嵌入FPGA并做了测试,测试表明,其中断、定时器、串口、I/O口均达到了实用的要求,指令集与标准8051芯片指令兼容。给出了8051核的结构框图和在FPGA中嵌入8051核的设计流程。基于该IP核,实现了对GDM 12864A图形点阵液晶的控制与显示,利用其串口实现了人机交互系统设计,最后对8051核与通用8051芯片在内部资源和指令执行速度等性能指标做了比较。     

噪声调频信号发生器的研究与设计

为满足现代电子干扰对噪声调频信号源低功耗、快速和灵活可控的要求,采用基于Wallace算法的一种直接快速生成算法,提出了一种运算量小、速度快和全数字结构的可配置噪声调频信号发生器系统设计方案。系统利用正态分布的可加性直接生成高斯白噪声随机变量,采用数字频率合成(DDS)技术完成调频功能,通过内置串行接口配置发生器参数和输出系统运行状态信息。同时,提供了基于FPGA的系统实现方案,其生成信号波形具有严格的相干性和可控性,且对外界环境不敏感。     

基于蓝牙HCI传输层流控模型的构建

根据停-等流控原理构造了一种基于蓝牙HCI UART传输层的流控模型,并对该模型进行了流控效率的分析,提出了最佳流控效率的条件表达式,这对降低HCI UART低速率的瓶颈效能和提高蓝牙数据传输速率具有指导意义,仿真实验结果表明,模型符合流控效率的理论分析。     

FPGA静电电磁脉冲辐照效应试验研究

根据国际电工委员会IEC61000-4-2标准,利用ESS-200AX型ESD模拟器,选用人体-金属模型,测试静电电磁脉冲(ESD EMP)对FPGA的影响,并针对试验结果对故障原因进行分析。试验结果表明:FPGA集成电路抗静电电磁脉冲能力较强,当在FPGA集成电路周围的静电放电电压达到13 kV时,静电电磁脉冲将破坏SRAM的查找表中的数据,致使FPGA功能性损坏,但重新加电可恢复正常。     

FPGA在膛压无损检测仪中的应用

现场可编程门阵列FPGA是由用户定义功能的专用集成电路ASIC,具有高集成度、低开发成本、高性能等特点.结合膛压无损检测仪,论述了FPGA技术的应用.     

FP GA软件测试过程及管理

船舶领域的FPGA软件测试严重滞后于应用增长的速度,部分型号甚至未将其纳入测试范畴。在研制过程中,由FPGA故障导致的修改调试已成为影响进度和增加成本的瓶颈。因此,针对FGPA软件特点及其测试的现状,对其测试过程、测试模型和过程管理进行研究,并给出完整的过程管理体系。通过采用规范化、有序化、系统化、面向工程的、面向任务的文档及配套管理手段进行正确引导、组织和实施测试活动,持续改进测试流程中各个阶段工作质量和效用,及早及时地发现和关闭开发过程中存在的缺陷,提高设计和测试的沟通效率,最终保证FPGA产品的质量,提升客户的满意度。     

基于DSP和FPGA的实时图像瞄准具的设计

提出了一种基于DSP和FPGA的实时图像瞄准具的设计方案。其核心部分实时图像处理系统的设计采用了DSP＋FPGA的混合结构,即DSP作为视频图像处理核心芯片,完成复杂的图像处理算法,而采用FPGA实现视频图像的实时采集与显示,以及系统所有时序和逻辑控制。充分利用DSP高速的图像处理能力,以及FPGA灵活的系统编程能力,大大减轻了DSP的负担,使得DSP能够专心于图像处理,极大地提高了系统的实时性、可靠性与灵活性。     

基于FPGA的可变速率PSK数字解调器实现

针对QPSK变速率调制数字系统,提出了一种新的基于现场可编程门阵列(FPGA)实现方法,该系统可以支持4.88 Kb/s到2 Mb/s和更高的连续比特速率。设计采用混合乘法器、数控振荡器(NCO)和积分-梳状滤波器(CIC),并给出了系统中载波和信号恢复电路的设计结构,且可以移植到任何FPGA器件。提出的设计在Xilinx Virtex-5 FPGA平台进行了硬件测试。硬件实现结果显示,采用本方法实现的解调器,表现出优越的使用效率。     

EHW实现过程中VHDL程序自动生成研究

论述了在基于FPGA的EHW内进化实验中特定格式的染色体编码表示和相应的VHDL程序自动生成的基本概念，制定了具体规则和方法，奠定了硬件进化及评估过程实现全自动运行的基础，并对自动生成的结果予以实际验证。该方法能在使用不同的FPGA芯片作为演化载体时，避免对不同的数据流进行格式分析，以便在通用的EDA环境中，直接实现以二进制数串表示的染色体自动处理和相关配置文件的形成。按此方式可在很大程度上摆脱对某些固定类型FPGA芯片的依赖，有助于建立方便、实用的EHW环境。     

L波段预警雷达干扰系统研究

介绍了一种雷达干扰系统的设计方法.该干扰系统以线性调频(LFM)脉冲预警雷达为主要研究对象,以新一代小型雷达欺骗干扰机为应用背景.通过分析雷达目标回波信号形式和假目标参数的设定依据,结合以FPGA实现DDS(Direct Digital Synthesize)的方法在调幅调相方面的优势,利用高性能DSP(Digital Signal Processor)和FPGA,提出了一种基于DDS技术的线性调频脉冲雷达干扰系统设计方案.该系统能够产生多个假目标回波信号,干扰雷达系统的正常检测判断,具有十分重要的实用价值.