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关键词： 光纤传感   嵌入式系统   FPGA硬件设计   DDR Ⅱ  

摘要： 本文主要研究了拉曼散射型分布式光纤测试传感系统数据采集与处理综合平台的硬件设计,综合平台的主要功能包括数据采集、数据缓存、数据处理与传感结果显示,是光纤传感系统的重要组成部分。 拉曼散射光由波长不同的斯托克斯光与反斯托克斯光组成,散射光经光电转换输出的两路模拟电信号分别被ADC以100MSPS的采样率、16bit的量化精度转换成数字信号。系统选用FPGA作为数据采集的控制核心,负责ADC输出数字信号的采集,数据的多次累加以及将数据缓存于DDR Ⅱ SDRAM中。多次平均完成后,数据经过UPP接口发送给CPU,并使用CPU中的DSP内核对数据进行数值运算,解析出温度分布结果,并将结果在LCD显示。 综合平台设计工作分为硬件设计与FPGA逻辑开发两部分。硬件设计部分介绍了电源设计、差分放大电路设计、ADC电路设计、FPGA外围电路设计与以ARM为核心的CPU子系统电路设计。FPGA软件由ADC接口逻辑、DDR Ⅱ驱动、UPP接口逻辑与中央控制逻辑组成,FPGA开发中使用了／ALTERA公司提供的DDR Ⅱ控制器IP核,降低了逻辑设计工作量。

关键词： HSUPA   MAC-es   重排序   PDU解析   FPGA  

摘要： HSUPA(高速上行分组接入)技术是WCDMA系统中上行链路的演进技术，该技术通过采用更容易实现的E-DCH复合编解码传输、可选的更短的时间间隔(TTI)、HARQ重传机制等关键技术，可大幅度提高WCDMA系统的上行数据传输速率。 本论文首先介绍WCDMAHSUPA的技术特点和发展状况，阐述了HSUPA的专有结构和特性，对HSUPA关键技术如Node B控制的调度、HARQ、更短的TTI进行了描述。 随后，为实现更大的上行数据传输吞吐率，着重分析了HSUPA技术中MAC-es协议层在FPGA上的实现过程，以Verilog语言为基础对系统进行了设计及实现，包括MAC-es协议层系统的架构、基于FPGA的系统各子层的实现方案，其中重点介绍了HSUPA数据包重排序问题的处理方法和MAC-es层数据包PDU的解析与分流。 最后编写了测试用例，搭建了系统仿真测试平台，使用ModelSim软件对设计方案进行了单元功能及系统级功能仿真与测试。仿真结果表明，本论文提出的方案能够实现设计目标，是切实可行的。

关键词： 长基线定位系统   测距仪   TMS320C6474   核间通信  

摘要： 长基线定位系统是在世界范围内获得广泛应用的声学定位系统之一,它的基本工作方式是通过距离测量来对声学目标进行定位,测距仪是长基线定位系统的重要组成部分。本论文所完成的工作是以TI公司的三核DSP芯片TMS320C6474为主处理器来设计长基线定位系统测距仪的数字硬件平台。随着集成电路制作工艺的进步,DSP开始由单核向多核发展。与单核处理器相比,多核处理器无论在成本、功耗还是尺寸上都有着巨大优势,目前正在被越来越多的应用在工业领域。本论文首先从芯片性能特点出发,分析了应用三核DSP芯片TMS320C6474进行测距仪设计的可行性及优势。其次,本文以TMS320C6474芯片为核心,依次构建了最小系统电路以及外围电路功能模块,包括时钟电路、复位电路、JTAG电路、程序加载电路、AD采集电路、DDR2存储电路、串口通信电路、以太网电路、发射控制电路、温度传感器电路以及电源电路。之后,开发驱动软件对主要电路功能模块进行测试来验证电路设计的正确性,均能正常工作,符合设计预期。最后,鉴于TMS320C6474具有多个内核特性,进行了不同内核间的核间通信机制的研究,并且用软件实现了核间通信,为后续软件开发打下了一定的基础。

关键词： 导盲仪   超声波传感器   电路设计  

摘要： 中国是世界上盲人数量最多的国家,盲人生活在黑暗的世界中,给工作、生活、社交活动带来莫大的困难,如何安全行走是盲人生活中最大的问题。为了解决这一问题,作者在研究超声波导盲系统工作原理的基础上,采用C8051F340单片机作为控制器,对导盲系统硬件电路进行设计,解决系统硬件电路问题。

关键词： 导航着陆系统   内场激励器   硬件设计   FPGA  

摘要： 以导航着陆系统内场激励器的总体设计为主要内容,对内场激励器的硬件和软件设计进行了研究。 首先,本文介绍了内场激励器的工作原理和信号格式,在测角原理和时分多路复用技术的理论基础上,提出了内场激励器的系统设计方案,并对内场激励器的数控部分、信号产生部分、射频产生部分、用户接口部分和电源部分进行了详细设计。 其次,介绍了内场激励器关键电路模块的硬件设计。本文重点阐述了内场激励器的硬件关键模块技术解决方案和设计方法,提出了基于FPGA技术和PC104总线技术提出了内场激励器硬件电路。 再次,介绍了内场激励器的时序信号的软件设计。根据内场激励器时序信号中各信号的功能定义和要求,采用自顶向下的设计方法,运用VHDL语言来实现FPGA的具体功能,软件模块设计包括顶层模块设计、主模块设计和子模块设计。顶层模块对主模块及其子模块进行了定义、并且确立了各子模块之间的接口关系。 最后,对内场激励器的设计和实现做了总结和展望。通过各种专用仪器对各项指标进行测试,利用机载接收机对内场激励器进行性能指标验证,内场激励器设计要求的功能指标全部实现,并运用于工程实际。通过实际工程应用和验证,内场激励器的设计思想具有很强的实用价值,并且对以后的研究工作提供了借鉴。

关键词： AP   防雷   POE   信号完整性   电磁兼容性  

摘要： 本文AP硬件设计基于QCA9550处理芯片,实现快速、可靠、高效的无线接入,最高可以达450Mbps数据传输速率。论文的研究内容包括原理电路设计、信号完整性分析和电磁兼容性,并且通过系统化测试,验证其正确性。 原理电路设计将硬件架构分为防雷,POE电源,系统电路三大模块。防雷设计使AP可应用于室外基站,避免雷雨季节室外AP的损坏导致热点范围内的用户无法正常接入。POE电源设计遵循802.3AT以外网供电标准,通过以太网口供电不需要外配独立DC电源,减少配件,很大程度的降低工程复杂度。系统电路设计将外围芯片互联,实现AP的目标功能。信号完整性、电磁兼容性设计是硬件设计的精髓,通过信号完整性原理分析及仿真,设计正确的信号电路,让系统正常稳定工作。电磁兼容性分析从多方面考虑,以使设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰。

关键词： 卫星导航   抗干扰   射频通道   动态范围   高速ADC   ENOB  

摘要： 随着近年来卫星导航技术的高速发展，为了适应不同的卫星系统和应用场合，卫星导航接收机技术衍生出了多个不同的发展方向。为了保证特定应用环境中导航信息的连续性和完好性，抗干扰技术已经成为了导航接收机技术发展过程中的一个重要方向。 本文从硬件设计方案的角度出发，介绍了抗干扰卫星导航接收机的基本硬件组成。重点研究了抗干扰射频通道和高度高精度AD转换器的相关硬件电路设计方法，进而在此基础上设计实现了相应的硬件平台，并分别对其各自的性能进行了实验验证。 针对射频通道部分，由于抗干扰天线会接收到不同强度的带内带外的干扰信号，因此如何提高收通道的噪声系数、动态范围和带外抑制能力是整个射频单元设计的关键。相对于目前通用的常规设计方案，本文给出了一种提高中频频率的新思路并对设计的有效性进行了相关验证。 对于高速高精度ADC，转换有效位数（ENOB）是众多动态参数中最重要也是最能全面表现电路性能的指标。本文介绍了ENOB的计算方法和相关动态参数的含义，并详尽分析了各种条件下的实测结果，充分验证了该硬件电路中ADC的性能和相关设计方法的有效性。

关键词： 卫星通信   ARM   操作系统   Linux   驱动  

摘要： 本文研究并设计出一种基于ARM的船载卫星通信地球站伺服系统的底层设计方案。该方案采用深圳天漠科技有限公司生产的基于Atmel AT91SAM9G45工业级处理器为硬件核心，外扩MAX125AEAX、M82C55A等外围电路，最终设计出使卫星通信地球站控制系统具有搜索和跟踪卫星功能的硬件电路，从而实现了将原来的卫星通信地球站系统进行升级的任务。 本文的创新点是充分利用ARM较强的可扩展性，同时集成了部分卫星通信系统中必须使用的专用器件，以及对Linux2.6.30的内核进行了裁剪，删除掉SPI、MCI等驱动，移植上网口、串口、USB口、LCD、PWM、RTC等驱动，编写上MAX125AEAX、M82C55A等驱动。为使该系统的硬件设计增强远程操作性、软件的可移植性提供了可能，从一定程度上简化了操作的专业性，从而方便了客户的使用。

标准号: NB/T 20298-2014

摘要： 本标准规定了核电厂1级和2级(见NB/T 20026中的定义)计算机系统硬件设计要求,包括硬件需求、验证和确认、鉴定、制造、安装和调试、维护、运行等相关内容。本标准适用于核电厂1级和2级计算机系统新硬件的设计,及对预开发硬件(包括固件)的评估;也适用于可编程逻辑器件的设计过程和设计验证。本标准不适用于用于软件下载和检查的计算机硬件设施。

关键词： 教学改革   硬件设计   软件编程   C语言   单片机  

摘要： 为了提高学生对单片机学习的兴趣,对以C语言为主的单片机教学方法和内容进行改进,其中包括教学内容、设计性编程实验和教学实践的改革。利用设计性编程实验的教学方法,学生可以根据实习的任务和自身兴趣,完成自主设计编程实验和实习任务。通过对往届学生的教学研究发现,利用C语言设计性编程实验的教学方法不仅降低了教师教学任务量,而且减轻了学生的学习压力,学生设计硬件和软件的能力和学习兴趣都有所增加,为单片机新型教学方法的研究提供了理论参考。