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FPGA数字下变频技术的应用

发布日期:2018-06-16 作者: 点击:

  1引言

  数据之间的整合就是变频技术最为直接的一种设计电路方式,很多是何等数据频率就是将数字的问题简单化整合之后就可以设计出这个混合叠加的方式,这样就很好的将数据的技术水平结合和综合在一起,促进了数字变频技术的总和研究价值体系建设。

  2基于FPGA数字下变频技术的具体实现应用方案

  目前很多时候,数字系统下面的变频技术的实现应用就是将具体的实现方案具体的实际研究起来,很多时候数据合速率很高,而在实际实验中检测到信息的基带信号显示带宽比较窄,所以往往考虑将信号移频到基带,在经过抽取得到后端DSP能处理的低速基带信号后,在抽取前进行低通滤波,所以在应用中如何减少数字滤波的运算俨然成为了一个亟待解决的问题。每秒乘法次数Rr可用下式估计:Rr=NF/2D,(F为采样频率,N为FR滤波器阶数,D为抽取比。N≈D(SS)/(FF)/F0)。

  3FPGA硬件系统设计

  硬件系统工作过程:相应的参数和命令通过数据总线发送到指定硬件单元电路的输入寄存器中,经由硬件逻辑电路进行相应的处理,最后,处理结果送到输出寄存器中以供CPU读取。数据的实际操作就是及时的将信息和电路数据的处理结果实现在一起。很多时候,任务是具体的,任务也是为了很好的实现了电路板之间在外部任务和状态之间的稳定性任务的机制中断。所以很多时候就是及时的将数据和电路板之间的模式促进在一起,主要的目的就是实现了实现了硬件模式化研究,很多时候的电路板最终实现任务模块化研究。数据之间的逻辑结构主要就是通过语言和信息化技术之间的一种研究和构建模式,很多时候的逻辑电路之间的逻辑和分配的方式就是将任务分配起来之后优先起到了设计电路和中断相应的任务模式的这种分配时间。在ISE8.2软件环境下,应用VHDL硬件语言描述各个功能模块,进行仿真验证。本次系统设计实现了任务管理模块的硬件逻辑电路;设计并实现了简单的中断任务管理模块的硬件逻辑电路,在外部的中断请求作为中断任务的同时,享有高于普通任务的优先级分配权;设计并实现了信号量管理模块的硬件逻辑电路,其中基于硬件逻辑实现的等待任务列表,降低了频繁查表、访问内存带来的系统开销。当外部中断到来时,相应的任务状态位被置为就绪态,触发任务调度,中断任务被优先处理,提高了中断的响应时间。FIR整形滤波器的设计:对于直接型的FIR滤波器,可以级联应用的。我们设计一个FIR滤波器节,不断地调用FIR滤波器节,将其级联起来,用来完成多阶FIR滤波器的设计。在算法中,我们利用分布式算法以一个三个系数的FIR数字滤波器为例设计,字宽三位。设FIR数字滤波器系数为:h(1)=5,h(2)=2,h(3)=3。在进行FPGA设计时,利用组件Component形式构建该表格,提供输入寻址端口table_in[1..0],设置为ROM结构,输出端口table_out[2..0]。FPGA算法的结构图如图1所示。FIR滤波器实质上是一个分节的延迟线,把每一节的输出加权累加,便得到滤波器的输出。在实际应用中,为了减少逻辑资源的占有量和提高系统的运行速度,对FIR滤波器需要进行优化处理。由于实现的是固定系数的FIR滤波器,所以可以利用简化的过程(如查找表)减少设计所耗用的器件资源。

  4FIR整形滤波器FPGA仿真结果

  FPGA器件作为一种用户课编程门阵列集成电路,它充分将半定制门阵列电路的优点与可编程逻辑器件的用户可编程性结合起来,大大扩大了他的功能性,在其中包含大量的门电器,还能够使其设计的电子产品具备微型化、高集成度和高可靠性的优点,降低了设计风险,缩短了设计周期,增加了设计数字系统的设计制造的可靠性。设计输入序列为[99,0,0,0,70,0,0,0,99,0,0,0,70,…],进行波形仿真后的结果如图2所示。由仿真波形可以读出结果(-3,-2,4,6,-4,……),经比较,仿真结果与输出信号理论值(-2.9121,-1.9837,4.2146,6.2187,-3.8654)基本吻合,且波形符合设计要求。

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