基于FPGA的功率均衡IP核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-24 00:58
軟件無線電(SDR,Software Defined Radio)技術(shù)是利用軟件工具進(jìn)行編程,硬件來實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)通信工程技術(shù),隨著信息技術(shù)快速發(fā)展,外部模擬信號(hào)趨于轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理,也在快速推動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)無線電是專門采用硬件實(shí)現(xiàn)的通信工具,由于作用范圍比較專一且不靈話,造成各通信行業(yè)間存在許多不同的標(biāo)準(zhǔn)及各個(gè)系統(tǒng)之間不能共同匹配同時(shí)硬件設(shè)備更新起來困難,不利于設(shè)備與時(shí)俱進(jìn)。在地鐵、隧道、偏遠(yuǎn)郊區(qū)等區(qū)域,對于廣播信號(hào)有一定抑制作用,甚至存在盲區(qū)。因此需要對每個(gè)通道的廣播信號(hào)進(jìn)行功率均衡,再經(jīng)過放大器處理,從而有利于各地區(qū)信號(hào)的優(yōu)化發(fā)射。針對接收到的廣播射頻信號(hào),搭建軟件無線電系統(tǒng),對廣播信號(hào)各個(gè)通道的功率進(jìn)行一定范圍的優(yōu)化。本系統(tǒng)先進(jìn)行自動(dòng)增益控制,對廣播信號(hào)進(jìn)行手動(dòng)增益調(diào)節(jié),更好地解決以前傳統(tǒng)的AGC(Automatic Generation Control)控制系統(tǒng)的不足。本文分別從頻域以及時(shí)域二種方法對廣播信號(hào)功率均衡進(jìn)行分析。一種是采用構(gòu)建256點(diǎn)的FFT IP核來進(jìn)行頻域信號(hào)的功率均衡;另一種是根據(jù)FPGA并行處理能力,采用多路FIR IP核帶通濾波器進(jìn)行濾波,然...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軟件無線電平臺(tái)實(shí)物
m)。S(t)為單位脈沖響應(yīng)。采樣原理過程如圖2.3所示。由圖2.3可知只需要把采樣的角頻率作為不小于2wm來進(jìn)行濾波器濾波,就能夠?qū)⒃夹盘?hào) f(t),進(jìn)行濾波無失真還原處理。
Infinite Impulse Response)[22-23]?紤]到 IIR 設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,而且設(shè)計(jì)將占用大量的 DSP 邏輯資源,并且一旦階數(shù)太高,系統(tǒng)極點(diǎn)可能跑到單位圓外,導(dǎo)致不穩(wěn)定。后期設(shè)計(jì)占用的邏輯資源也就相應(yīng)的多了很多。因此本文采用 FIR 濾波器FIR 濾波器準(zhǔn)確性高,失真誤差極小,設(shè)計(jì)起來還很方便,這類型的濾波器可以說是數(shù)字信號(hào)快速處理至關(guān)重要的元器件之一。根據(jù)不同的想要處理的數(shù)字信號(hào),選擇不同的數(shù)字通頻種類,抽取帶通的數(shù)字信號(hào)則使用帶通數(shù)字濾波器,如果是對數(shù)字基帶信號(hào)的提取,那么就采用低通濾波器類型。假設(shè)濾波器 FIR 單位沖激響應(yīng) h(m)是有 N 個(gè)序列點(diǎn)構(gòu)成,并且有0<n<N-1,那么 FIR 數(shù)字濾波器的差分非遞歸方程能夠得到如公式(2-15)所示10( ) ( ) ( )Nmy n h m x n m (2-15公式(2-15)的 h(m)為濾波器 m 階系數(shù),x(m)為第 m 個(gè)數(shù)。FIR 濾波器的結(jié)構(gòu)形狀有:直接、級(jí)聯(lián)、線性三種。本文采用比較常規(guī)的直接型做法,運(yùn)用的是FIR 的直接型結(jié)構(gòu),如圖 2.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于IP核FIR濾波器的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 郭勇,楊歡. 無線電工程. 2017(01)
[2]基于Vivado HLS的FFTIP核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張俊濤,付芳琪,曹夢娜. 電子器件. 2016(02)
[3]基于軟件無線電的無線信道仿真儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 費(fèi)丹,熊磊,吳建強(qiáng). 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(S1)
[4]基于FPGA-IP Core的64階FIR濾波器的設(shè)計(jì)[J]. 趙穎,劉祖深. 國外電子測量技術(shù). 2013(03)
[5]基于FPGA的FIR濾波器的性能研究[J]. 余琳,黃光明. 電子設(shè)計(jì)工程. 2011(09)
[6]軟件無線電技術(shù)綜述[J]. 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋. 通信技術(shù). 2011(01)
[7]基于IP核的濾波器復(fù)用模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 陳鏡,曹芳菊. 無線電工程. 2010(04)
[8]基于Matlab/Simulink的數(shù)字濾波器IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王紫婷,郭海麗. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[9]基于IP核的FIR濾波器在數(shù)字正交變換中的應(yīng)用[J]. 喻慶華,馮策. 應(yīng)用科技. 2006(06)
碩士論文
[1]基于ZYNQ的軟件無線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 邱鑫垚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]一種基于FPGA的軟件無線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉彥剛.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于SoC的無線調(diào)頻廣播數(shù)字中繼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 唐俊.東華大學(xué) 2016
[4]基于GNU Radio和RTLSDR軟件無線電的FM廣播解調(diào)接收[D]. 饒玲俐.華中師范大學(xué) 2015
[5]基于AD9361的軟件無線電硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郜澤.電子科技大學(xué) 2015
[6]基于FPGA的軟件無線電上下變頻技術(shù)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張孝龍.南京郵電大學(xué) 2013
[7]基于軟件無線電的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試[D]. 白武奇.西安電子科技大學(xué) 2008
[8]軟件無線電中上下變頻技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 楊勛.西安電子科技大學(xué) 2007
[9]軟件無線電理論研究與軟件無線電偵察接收機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 王立冬.東北大學(xué) 2006
本文編號(hào):3605512
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軟件無線電平臺(tái)實(shí)物
m)。S(t)為單位脈沖響應(yīng)。采樣原理過程如圖2.3所示。由圖2.3可知只需要把采樣的角頻率作為不小于2wm來進(jìn)行濾波器濾波,就能夠?qū)⒃夹盘?hào) f(t),進(jìn)行濾波無失真還原處理。
Infinite Impulse Response)[22-23]?紤]到 IIR 設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,而且設(shè)計(jì)將占用大量的 DSP 邏輯資源,并且一旦階數(shù)太高,系統(tǒng)極點(diǎn)可能跑到單位圓外,導(dǎo)致不穩(wěn)定。后期設(shè)計(jì)占用的邏輯資源也就相應(yīng)的多了很多。因此本文采用 FIR 濾波器FIR 濾波器準(zhǔn)確性高,失真誤差極小,設(shè)計(jì)起來還很方便,這類型的濾波器可以說是數(shù)字信號(hào)快速處理至關(guān)重要的元器件之一。根據(jù)不同的想要處理的數(shù)字信號(hào),選擇不同的數(shù)字通頻種類,抽取帶通的數(shù)字信號(hào)則使用帶通數(shù)字濾波器,如果是對數(shù)字基帶信號(hào)的提取,那么就采用低通濾波器類型。假設(shè)濾波器 FIR 單位沖激響應(yīng) h(m)是有 N 個(gè)序列點(diǎn)構(gòu)成,并且有0<n<N-1,那么 FIR 數(shù)字濾波器的差分非遞歸方程能夠得到如公式(2-15)所示10( ) ( ) ( )Nmy n h m x n m (2-15公式(2-15)的 h(m)為濾波器 m 階系數(shù),x(m)為第 m 個(gè)數(shù)。FIR 濾波器的結(jié)構(gòu)形狀有:直接、級(jí)聯(lián)、線性三種。本文采用比較常規(guī)的直接型做法,運(yùn)用的是FIR 的直接型結(jié)構(gòu),如圖 2.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于IP核FIR濾波器的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 郭勇,楊歡. 無線電工程. 2017(01)
[2]基于Vivado HLS的FFTIP核設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 張俊濤,付芳琪,曹夢娜. 電子器件. 2016(02)
[3]基于軟件無線電的無線信道仿真儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 費(fèi)丹,熊磊,吳建強(qiáng). 儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(S1)
[4]基于FPGA-IP Core的64階FIR濾波器的設(shè)計(jì)[J]. 趙穎,劉祖深. 國外電子測量技術(shù). 2013(03)
[5]基于FPGA的FIR濾波器的性能研究[J]. 余琳,黃光明. 電子設(shè)計(jì)工程. 2011(09)
[6]軟件無線電技術(shù)綜述[J]. 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋. 通信技術(shù). 2011(01)
[7]基于IP核的濾波器復(fù)用模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J]. 陳鏡,曹芳菊. 無線電工程. 2010(04)
[8]基于Matlab/Simulink的數(shù)字濾波器IP核的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王紫婷,郭海麗. 蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[9]基于IP核的FIR濾波器在數(shù)字正交變換中的應(yīng)用[J]. 喻慶華,馮策. 應(yīng)用科技. 2006(06)
碩士論文
[1]基于ZYNQ的軟件無線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 邱鑫垚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]一種基于FPGA的軟件無線電平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉彥剛.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于SoC的無線調(diào)頻廣播數(shù)字中繼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 唐俊.東華大學(xué) 2016
[4]基于GNU Radio和RTLSDR軟件無線電的FM廣播解調(diào)接收[D]. 饒玲俐.華中師范大學(xué) 2015
[5]基于AD9361的軟件無線電硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郜澤.電子科技大學(xué) 2015
[6]基于FPGA的軟件無線電上下變頻技術(shù)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張孝龍.南京郵電大學(xué) 2013
[7]基于軟件無線電的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試[D]. 白武奇.西安電子科技大學(xué) 2008
[8]軟件無線電中上下變頻技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 楊勛.西安電子科技大學(xué) 2007
[9]軟件無線電理論研究與軟件無線電偵察接收機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 王立冬.東北大學(xué) 2006
本文編號(hào):3605512
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