基于FPGA的万兆以太网传输设备设计

为了延伸IP交换机的以太网用户线和以太网中继线,提出了基于光纤通信的传输距离可达20千米以上的万兆以太网传输方案。该方案由4个10M/100 M/1000Mbps自适应以太网接口和1个10Gbps光接口组成。利用Altera公司Arria V GT系列FPGA芯片实现了4个以太网接口和1个光接口之间的数据转换功能。

基于Altera SoC FPGA的图像采集系统设计

该设计利用Altera公司的DE1-SoC开发板和友晶科技的D5M模块实现了基于SoC FPGA的图像采集系统。详细介绍了基于Altera SoC FPGA的嵌入式系统设计方法,包括基于Qsys的系统硬件设计和基于SoC EDS开发套件的ARM硬核处理器软件设计。该设计在Altera公司提供的可以正常运行Linux操作系统的参考设计的基础上,添加了所需要的硬件模块和应用软件,最后通过板级验证实现了系统功能。

基于Microblaze软核的嵌入式系统设计

结合实际项目的开发经验,详细讲解了基于Xilinx Microblaze软核开发的整个流程,包括硬件平台搭建、软件平台开发、嵌入式操作系统的加载以及用非易失性存储设备对FPGA进行上电配置等内容。利用FPGA软核进行嵌入式系统开发,将得到越来越多的关注和应用。

基于FPGA的以太网与G. SHDSL协议转换器设计

为了采用G.SHDSL传输技术解决以太网用户通过单对双绞线远距离接入局域网问题,对以太网与G.SHDSL协议之间的转换功能进行了研究。利用Altera公司FPGA芯片作为核心处理单元,采用4端口SDRAM读写控制设计方式,实现了系统内部数据的高效缓存,减小了系统处理时延。在Quartus Ⅱ软件开发环境下,利用Verilog HDL语言进行了FPGA程序设计,在硬件平台上完成了测试。测试结果表明:该系统运行稳定、可靠,能够实现以太网与G.SHDSL协议之间的转换功能。该方案对于延伸局域网中传统以太网用户线的传输距离具有重大的现实意义。

微机无功功率补偿控制器试验源

本文详细介绍了一种新研制的无功功率补偿控制器试验源。该试验源以８０３１单片机为核心，采用数字合成正弦波和负反馈稳流功率放大等先进技术，用软件控制ｃｏｓφ和实现电流开路保护，整机功能强，结构简单。文中对硬件配置和软件实现作了较详细的分析和介绍。

一种非均匀面阵单快拍自适应处理方法

提出一种基于虚拟阵列内插技术的非均匀面阵单快拍自适应处理方法。首先,通过虚拟阵列内插技术将非均匀面阵转化为均匀面阵,继而采用均匀面阵的单快拍方法对其进行自适应处理,从而突破了非均匀面阵单快拍处理瓶颈,实现了期望信号恢复和干扰置零。最后,通过仿真实验对方法进行性能验证。

非完美信道估计条件下多比特量化无线密钥生成性能分析

针对无线密钥生成过程中的信道估计误差导致信道测量参数互易性差,严重影响通信双方生成密钥一致性的问题,提出了非完美信道估计条件下多比特量化无线密钥生成方案。首先,建立信道估计误差模型,研究非完美信道估计对无线密钥生成的影响,然后设计添加保护带的多比特密钥量化器,通过优化量化参数改善无线密钥性能。推导得到了密钥不一致率(KDR)和有效密钥速率(EKGR)的闭式表达结果,并揭示了导频信号功率、量化阶数和保护带与以上两个密钥性能指标的关系。仿真结果表明:增大发送导频功率可以有效降低密钥不一致率,提高量化阶数可以提升密钥生成速率但KDR也随之升高,增大量化阶数同时选择合适的保护带大小可以有效降低KDR。

一种高吞吐率CABAC硬件编码器设计

基于1 bin/周期吞吐率CABAC硬件编码器结构,采取旁路编码bin(BB)编码加速设计可进一步提升CABAC编码性能。通过功能合理划分的ARR、ARL两级流水线结构,并有效控制电路关键路径长度,实现了单周期N-BB编码、单周期1RB+1BB两种BB编码加速技术。在相同时钟频率条件下将CABAC编码器BB编码周期数降低到参考设计的2%,并使CABAC编码器的流水线吞吐率提升18%,达到1.18 bin/周期,编码器绝对吞吐率实现682 Mbin/s,而电路面积相对于原编码器仅增加4%。

Android平台双以太网接口设计与实现

随着嵌入式技术的飞速发展,移动设备融合了PC的以太网等功能。介绍了有线通信终端的软硬件平台,使用USB2.0HUB和USB转以太网芯片,在嵌入式硬件平台上设计了双以太网接口,然后使用Eclipse集成开发工具,采用Java语言编程实现了双以太网IP地址设置软件,并通过功能测试验证了双以太网的接口功能。该方法能够较好地解决嵌入式硬件平台多以太网接口的设计问题,而且为Android平台多以太网接口的IP地址设置提供了有效的扩展方法。

龙芯2F便携机主板中断机制研究与实现

龙芯2F处理器是面向桌面和高端嵌入式应用的64位高性能低功耗芯片,可应用于个人计算机、行业终端、工业控制、数据采集、网络安全等领域。通过研究龙芯2F处理器的中断机制,设计了龙芯2F便携机主板外部中断路由,在Linux2.6.36内核中实现了外部中断处理。大量测试表明:龙芯2F处理器能够准确及时地处理外部中断请求,达到了预期的设计目标。

基于GMM的说话人识别系统研究及其MATLAB实现

为在嵌入式平台上实现说话人识别,分析研究说话人语音信号预处理、特征提取及GMM模型基本原理,并应用MATLAB实现基于GMM模型的说话人识别系统。基于TIMIT语料库,通过调整GMM阶数和语音时长,对系统性能进行验证分析。实验结果表明:①随着GMM模型阶数的增加,识别率随之提升,但计算量也急剧增加,当阶数达到16附近时,识别率则不再提升,反而出现了降低的趋势;②增加训练样本时长可从总体上提升识别率,但达到一定程度后便很难再继续提升。该结果对于在嵌入式平台上实现说话人识别具有较高参考价值。

数字传感器MPXY8020A与MSP430的接口设计

介绍数字式气压和温度传感器MPXY8020A的片内结构、引脚功能、工作方式、接口原理和软件设计;详细讨论气压和温度数据的采样、采样值与真实值间的转换和采样值的误差处理,并给出该传感器与单片机MSP430F1232的接口原理图和部分C程序代码。

新型变频空调器的研究和试验

变频空调器无论舒适性、功能性以及节能省电的优点显著超过普通空调器。针对我国房间空调器配套普遍为单相压缩机的现状。探索开发两相变频器及应用电子自动膨胀阀解决变流量控制,利用16位微机并引进模糊控制概念提高空调器的控制功能,摸索变频空调器国产化的途径。

小功率计标准装置的不确定度评定

微波功率参数是通信领域科研、生产中有关测量的重要参数。为了微波功率量值的准确、统一、可靠,必须建立微波小功率标准装置,对本单位的标准装置不确定度进行了详细分析,并对其不确定度进行了验证。

基于OCR技术的莫尔斯格式报自动识别算法应用

目前莫尔斯码电报在通信上的应用,仍然主要依赖人工进行发报和抄报,发报和抄报速率慢,且易错发、漏发及错抄和漏抄,使用起来诸多弊端。为解决莫尔斯格式报的使用问题,文章介绍了一款智能莫尔斯格式报抄发设备的软硬件设计与实现,并对格式报自动识别算法的实现进行了详细描述,实现莫尔斯格式报智能抄发,对莫尔斯码电报通信的发展具有重要意义。

基于wNSA-Gauss-Seidel的Massive MIMO软输出信号检测算法研究

基于高斯-赛德(Gauss-Seidel,GS)和加权Neumann序列展开式(weight Neumann Series Approximation,wNSA)相结合的方法,在大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中进行信号检测研究。首先,将基于GS的软输出信号检测算法作为研究对象,证实相比于传统的Neumann算法,GS迭代算法具有更优的性能。其次,在传统Neumann序列展开算法的基础上研究加权Neumann序列展开算法,并将加权Neumann序列作为GS算法的迭代初值,设计得到w NSA-Gauss-Seidel算法,显著提升收敛速率。实验结果表明,相比于现有GS迭代算法和美国国家安全局(National Security Agency,NSA)的信号检测算法,基于wNSAGauss-Seidel的信号检测算法不仅在性能方面具有明显优势,而且在具有挑战性的信道传播环境中能够以较低的复杂度获得接近最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)信号检测算法的性能。

基于认知无线网协作频谱感知的改进算法研究

本文综合随机矩阵理论方法和功率信号检测方法的优点,提出了一种改进的协作频谱感知算法。改进算法弥补了随机矩阵理论法中检测概率不高和功率信号检测方法计算量较大的缺点,最终实现检测准确概率与计算复杂度之间的取舍平衡。

安卓平台说话人识别系统的实现

本文在安卓平台上设计实现了基于GMM模型的说话人识别系统,完成了GMM模型参数的训练和识别过程。并基于TIMIT语料库,通过调整GMM阶数和测试人数,对基于GMM模型的说话人识别系统的时效性进行了验证分析。实验结果表明:(1) GMM模型的阶数越多,系统的识别时间越长;(2)测试人数越多,系统的识别时间越长。在GMM模型阶数不高以及使用人数不多的情况下,该说话人识别系统基本满足用户的使用需求。

基于Nios Ⅱ的被复线传输设备方案设计

本文介绍了一种采用Altera公司NIOS II嵌入式微处理器实现的被复线传输设备。通过将NIOS II软核处理器、自定义FPGA专用模块、存储器和I/O集成到单块低成本的FPGA上,组成一个SOPC(片上可编程系统)系统,实现了E1接口与远传接口之间的相互转换功能。与采用传统ASIC处理器加软件来实现被复线传输设备的方案相比,该方案降低了系统的成本,复杂性和功耗。该设备的远传接口采用美国敏迅公司的CX28945芯片组实现,符合G.SHDSL标准。

Android平台矩阵键盘的设计与实现

随着终端智能化的快速发展,矩阵键盘在工控类终端中得到了广泛应用。介绍了工控终端的软硬件平台,使用I2C接口的TCA8418芯片来扩展矩阵键盘,在Linux4. 4内核中对矩阵键盘驱动进行了适配,在Android6. 0平台上实现了矩阵键盘的功能;通过功能测试验证了工控终端实体按键的功能。采用的方法较好地解决了嵌入式硬件平台扩展矩阵键盘的设计问题,为工控终端的实体按键设计提供了可靠的方法。