dsp+fpga 文章進(jìn)入dsp+fpga技術(shù)社區(qū)

基于FPGA的光纖陀螺儀模擬表頭及其測(cè)試系統(tǒng)

　　光纖陀螺是激光陀螺的一種，是慣性技術(shù)和光電子技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它利用Sagnac干涉效應(yīng)，用光纖構(gòu)成環(huán)形光路，并檢測(cè)出隨光纖環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的兩路超輻射光束之間的相位差，由此計(jì)算出光纖環(huán)旋轉(zhuǎn)的角速度。光纖陀螺儀主要由兩個(gè)部分組成。伺服于表頭的調(diào)制解調(diào)電路根據(jù)輸進(jìn)的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的變換后形成反饋信號(hào)送至表頭的相位調(diào)制器中。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)電路應(yīng)該根據(jù)溫度、振動(dòng)等情況做出相應(yīng)的改變，才能最大限度地保證陀螺的精度要求。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的測(cè)試系統(tǒng)，模擬光纖陀螺儀的表頭，并檢測(cè)調(diào)制
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基于Nios II的機(jī)器人視覺(jué)伺服控制器的研究與設(shè)計(jì)

　　引言　　Altera公司的Nios II處理器是可編程邏輯器件的軟核處理器。NiosII軟核處理器和存儲(chǔ)器、I/O接口等外設(shè)可嵌入到FPGA中，組成一個(gè)可編程單芯片系統(tǒng)(SOPC)，大大降低了系統(tǒng)的成本、體積和功耗。適合網(wǎng)絡(luò)、電信、數(shù)據(jù)通信、嵌入式和消費(fèi)市場(chǎng)等各種嵌入式應(yīng)用場(chǎng)合。　　本文提出一個(gè)基于Nios II處理器結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)跟蹤，使用線(xiàn)性卡爾曼濾波器算法來(lái)快速完成運(yùn)動(dòng)估計(jì)及進(jìn)一步分析和校正，算法中的乘除利用MATLAB/DSP Builder生成的模塊作為Nios
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基于DSP+CPLD的伺服控制卡的設(shè)計(jì)

　　0 引言　　隨著先進(jìn)制造技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的精度要求也越來(lái)越高，而運(yùn)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)的性能很大程度上取決于伺服控制算法，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制與智能控制的融合，從改進(jìn)傳統(tǒng)的PID控制，到現(xiàn)代的最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、智能控制技術(shù)，應(yīng)用先進(jìn)的智能控制策略達(dá)到高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)控制效果，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。　　由于運(yùn)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)中存在負(fù)載模型參數(shù)的變化，機(jī)械摩擦、電機(jī)飽和等非線(xiàn)性因素，造成受控對(duì)象的非線(xiàn)性和模型不確定性，使得需要依靠精確的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)模型參數(shù)的常規(guī)PID控制很難獲得超高精度、快響
關(guān)鍵字： DSP CPLD

基于DSP NNC-PID的電液位置伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在汽車(chē)制造過(guò)程中，大量應(yīng)用電液位置伺服式機(jī)械手(焊裝、噴漆)、機(jī)床(沖、壓)以及其他加工裝置。電液位置伺服系統(tǒng)具有功率大、響應(yīng)快、精度高的特點(diǎn)，這就要求控制系統(tǒng)不僅有良好的定位精度，而且要有好的伺服跟蹤性能，因此是控制領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分。電液位置伺服控制系統(tǒng)的典型特征是非線(xiàn)性、不確定性、時(shí)變性、外界干擾和交叉耦合干擾等，系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型不易建立。因此，對(duì)電液系統(tǒng)的控制一直是一個(gè)復(fù)雜控制系統(tǒng)問(wèn)題。　　常規(guī)PID控制器具有結(jié)
關(guān)鍵字： DSP NNC-PID

基于FPGA的三軸伺服控制器的設(shè)計(jì)優(yōu)化

　　目前伺服控制器的設(shè)計(jì)多以DSP或MCU為控制核心，但DSP的靈活性不如FPGA，且在某些環(huán)境比較惡劣的條件如高溫高壓下DSP的應(yīng)用效果會(huì)大打折扣，因此以FPGA為控制核心，對(duì)應(yīng)用于機(jī)載三軸伺服控制平臺(tái)的控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)與優(yōu)化。　　1 總體方案　　FPGA(Field-Prograromable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)是在PAL，GAL，CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)這樣一個(gè)概念，內(nèi)部包括可配置
關(guān)鍵字： FPGA 伺服控制器

基于FPGA的伺服驅(qū)動(dòng)器分周比設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　引言　　電動(dòng)機(jī)是各類(lèi)數(shù)控機(jī)床的重要執(zhí)行部件。要實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確位置控制，轉(zhuǎn)子的位置必須能夠被精確的檢測(cè)出來(lái)。光電編碼器是目前最常用的檢測(cè)器件。光電編碼器分為增量式、絕對(duì)式和混合式。其中，增量式以其構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械壽命長(zhǎng)，易實(shí)現(xiàn)高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛采用。增量式光電編碼器輸出有A，B，Z三相信號(hào)，其中A相和B相相位相差90°，Z相是編碼器的“零位”，每轉(zhuǎn)只輸出一個(gè)脈沖。在應(yīng)用中，經(jīng)常需要對(duì)A相、B相正交脈沖按照一定的比例，即分周比進(jìn)行分頻。分頻的難點(diǎn)是，無(wú)論設(shè)定分
關(guān)鍵字： FPGA VHDL

小梅哥和你一起深入學(xué)習(xí)FPGA之?dāng)?shù)碼鐘（下）

　　圖中存在較多的模塊，因此在此將每個(gè)模塊的功能做簡(jiǎn)單介紹：　　另外，Clock_Control模塊為綜合模塊，內(nèi)部包含了時(shí)、分、秒、時(shí)鐘計(jì)數(shù)器模塊和時(shí)間設(shè)定模塊，該模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)這里小梅哥不做過(guò)多介紹，詳細(xì)請(qǐng)參看代碼。　　五、代碼組織方式　　本實(shí)驗(yàn)主要學(xué)習(xí)由頂向下的設(shè)計(jì)流程，代碼均為常見(jiàn)風(fēng)格，這里不多做介紹。希望讀者能夠通過(guò)代碼架構(gòu)，學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)這種自頂向下的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。　　六、關(guān)鍵代碼解讀　　本設(shè)計(jì)中，頂層模塊主要實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的例化和數(shù)碼管顯示使能的多路控制，相信看了圖4
關(guān)鍵字： FPGA 數(shù)碼鐘

談GPU的作用、原理及與CPU、DSP的區(qū)別

　　GPU是顯示卡的“心臟”，也就相當(dāng)于CPU在電腦中的作用，它決定了該顯卡的檔次和大部分性能，同時(shí)也是2D顯示卡和3D顯示卡的區(qū)別依據(jù)。2D顯示芯片在處理3D圖像和特效時(shí)主要依賴(lài)CPU的處理能力，稱(chēng)為“軟加速”。3D顯示芯片是將三維圖像和特效處理功能集中在顯示芯片內(nèi)，也即所謂的“硬件加速”功能。顯示芯片通常是顯示卡上最大的芯片(也是引腳最多的)。GPU使顯卡減少了對(duì)CPU的依賴(lài)，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)。G
關(guān)鍵字： CPU DSP

FPGA、CPU、DSP的競(jìng)爭(zhēng)與融合

　　對(duì)FPGA技術(shù)來(lái)說(shuō)，早期研發(fā)在5年前就已開(kāi)始嘗試采用多核和硬件協(xié)處理加速技術(shù)朝系統(tǒng)并行化方向發(fā)展。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，F(xiàn)PGA已經(jīng)成為CPU的硬件協(xié)加速器，很多芯片廠(chǎng)商采用了硬核或軟核CPU+FPGA的模式，今后這一趨勢(shì)也將繼續(xù)下去。　　CPU+FPGA模式的興起　　賽靈思根據(jù)市場(chǎng)需求，率先于2010年4月28日發(fā)布了集成ARM Cortex-A9CPU和28nmFPGA的可擴(kuò)展式處理平臺(tái)(Extensible Processing Platform)架構(gòu)。　　該公司全球市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)及業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)高級(jí)副
關(guān)鍵字： FPGA DSP

基于FPGA的結(jié)構(gòu)光圖像中心線(xiàn)提取

在線(xiàn)結(jié)構(gòu)光視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)光圖像線(xiàn)條紋中心的實(shí)時(shí)高精度提取，本文采用了極值法、閾值法和灰度重心法相結(jié)合的中心線(xiàn)提取方法。利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列器件(FPGA)的流水線(xiàn)技術(shù)以及并行技術(shù)的硬件設(shè)計(jì)來(lái)完成運(yùn)算，保證了光條紋中心點(diǎn)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確提取。實(shí)驗(yàn)表明采用FPGA 實(shí)現(xiàn)圖像處理的專(zhuān)用算法能滿(mǎn)足圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確提取的要求。
關(guān)鍵字：結(jié)構(gòu)光圖像中心線(xiàn)提取 FPGA 201506

基于FPGA的PCM-FM遙測(cè)中頻接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款基于FPGA的PCM-FM遙測(cè)中頻接收機(jī)，在FPGA中實(shí)現(xiàn)遙測(cè)信號(hào)解調(diào)、位同步、幀同步等功能，系統(tǒng)碼速率、幀長(zhǎng)、幀同步碼可靈活設(shè)置。接收機(jī)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要包括FPGA、ADC、電源轉(zhuǎn)換芯片、USB接口芯片等常用器件，可單板實(shí)現(xiàn)，達(dá)到低成本、小型化設(shè)計(jì)要求。性能測(cè)試表明，中頻接收機(jī)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，目前該接收機(jī)已服務(wù)于多個(gè)項(xiàng)目。
關(guān)鍵字：遙測(cè)系統(tǒng) 中頻接收機(jī) 位同步幀同步 FPGA 201506

一種低誤碼率的ADS-B接收機(jī)的設(shè)計(jì)

針對(duì)廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)控(ADS-B)接收機(jī)存在高誤碼率的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種基于FPGA的ADS-B接收機(jī)，通過(guò)ADC電路轉(zhuǎn)換解調(diào)后的模擬信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，并利用FPGA的并行處理的特點(diǎn)，采用流水線(xiàn)方式處理ADS-B信號(hào);利用有關(guān)數(shù)字濾波和數(shù)字信號(hào)提取算法，計(jì)算得到ADS-B信息，并經(jīng)過(guò)PL2303HX發(fā)送電腦上位機(jī)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，可以較好地完成1090MHz ES ADS-B信號(hào)的接收，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部數(shù)字信號(hào)濾波算法和CRC校驗(yàn)，有效地降低設(shè)備的誤碼率。
關(guān)鍵字： ADS-B FPGA 1090MHz 201506

零基礎(chǔ)學(xué)FPGA （十九）探秘SOPC

　　今天是來(lái)北京的第8天了，想想過(guò)的蠻快的，在這8天里呢，由于這邊正在開(kāi)SOPC的課程，自己對(duì)這方面之前只是了解過(guò)，知道有SOPC這回事，但是從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)，正好有這個(gè)機(jī)會(huì)讓我蹭了幾天的課，算是對(duì)這東西有了深入的了解吧。課程講的很快，短短4天的功夫就從入門(mén)講到了我認(rèn)為比較難懂的方面，不過(guò)還好，經(jīng)過(guò)我這幾天的消化，之前也有點(diǎn)基礎(chǔ)，理解一下還是沒(méi)什么問(wèn)題的，只不過(guò)讓我去操作一個(gè)有點(diǎn)難度的外設(shè)的話(huà)，我估計(jì)還得下點(diǎn)功夫了~ 　　講SOPC的郝老師跟我住一個(gè)屋，郝老師人很不錯(cuò)，也很年輕，也是個(gè)90后，這幾天跟著郝
關(guān)鍵字： FPGA SOPC

有關(guān)室內(nèi)定位及導(dǎo)航設(shè)計(jì)方案縱覽，包括RFID、DSP等

　　在室內(nèi)環(huán)境無(wú)法使用衛(wèi)星定位時(shí)，使用室內(nèi)定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的輔助定位，解決衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱、不能穿透建筑物的問(wèn)題。最終定位物體當(dāng)前所處的位置。本文為您介紹幾種室內(nèi)定位及導(dǎo)航的具體方案，僅供參考。　　基于DSP的室內(nèi)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　本文將選用低成本的MEMS器件，結(jié)合DSP和卡爾曼濾波算法，能實(shí)現(xiàn)較高精度的輪式小車(chē)導(dǎo)航和定位。　　基于RFID的二維室內(nèi)定位算法的實(shí)現(xiàn) 　　本文提出另一種方法，在二維平面上只需使用4個(gè)參考標(biāo)簽及2個(gè)遠(yuǎn)距RFID讀取器，即可實(shí)現(xiàn)二維室內(nèi)定位，大大降低了
關(guān)鍵字： DSP MEMS

基于DSP的室內(nèi)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　輪式遙控機(jī)器人已經(jīng)應(yīng)用在地震、火災(zāi)等一些危險(xiǎn)的室內(nèi)區(qū)域進(jìn)行救援和探測(cè)，或執(zhí)行反恐任務(wù)。由于在這些特殊的環(huán)境下存在諸多的未知因素，且室內(nèi)無(wú)GPS信號(hào)，人們不得不依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和儀器來(lái)獲取遙控機(jī)器人小車(chē)的導(dǎo)航信息。但是目前輪式運(yùn)動(dòng)小車(chē)主要采用的導(dǎo)航傳感方式有視覺(jué)、光電、超聲、里程計(jì)等，比較容易被外界環(huán)境干擾，不能滿(mǎn)足廣大市場(chǎng)的需求。　　但是慣性導(dǎo)航裝備安置在運(yùn)載體內(nèi)，工作時(shí)不依賴(lài)外界信息，也不向外界輻射能量，不容易遭到滋擾，是一種自立式導(dǎo)航系統(tǒng)，優(yōu)于上述的導(dǎo)航傳感例子。并且近年來(lái)MEMS(微機(jī)電系
關(guān)鍵字： DSP JTAG