基于FPGA的正交数控振荡器(NCO)的设计与实现 被引量：16

1

作者 张阿宁 赵萍 《电子设计工程》 2011年第17期149-152,共4页

在研究数控振荡器NCO工作原理的基础上,通过分析对比几种不同的NCO设计方法,采用了算法简单、节省资源的基于ROM查找表的设计方法。针对正交数控振荡器NCO的主要部件正余弦存储表、可变模计数器进行了算法设计和电路设计,并在Altera公司... 在研究数控振荡器NCO工作原理的基础上,通过分析对比几种不同的NCO设计方法,采用了算法简单、节省资源的基于ROM查找表的设计方法。针对正交数控振荡器NCO的主要部件正余弦存储表、可变模计数器进行了算法设计和电路设计,并在Altera公司的FPGA上进行了验证,波形仿真结果表明了电路设计的正确性。采用查找表的方法可以有效提高系统功能的可扩展性和系统的可集成性,使得NCO功能模块可以通过配置存储表、频率控制字来满足多种应用场合下的NCO设计需要,可以广泛地应用于各种现代通信系统中。 展开更多

关键词 软件无线电 数控振荡器 现场可编程门阵列 直接数字频率合成

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卫星通信高速数据传输系统设计 被引量：8

2

作者 丁元明 李花芳 +1 位作者 刘春玲 周华宇 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第9期252-254,共3页

设计一种用于卫星通信的高速数据传输系统。该系统采用Virtex-5系列现场可编程门阵列,由PCI Express通信模块和基于Aurora协议的光纤通信模块组成,具有双单工同时收发的特点。测试结果表明,该系统的PCI Express通信模块可实现8路通道工... 设计一种用于卫星通信的高速数据传输系统。该系统采用Virtex-5系列现场可编程门阵列,由PCI Express通信模块和基于Aurora协议的光纤通信模块组成,具有双单工同时收发的特点。测试结果表明,该系统的PCI Express通信模块可实现8路通道工作模式,光纤通信模块的数据传输速率达到1.25 Gb/s,能有效模拟星载数据的下发和地面站对卫星的遥控。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 PCI Express协议 光纤通信 直接存储器存储 卫星通信

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基于现场可编程门阵列单探测器复合轴控制技术 被引量：5

3

作者 宋延嵩 佟首峰 +1 位作者 董岩 赵馨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期22-28,共7页

为了解决空间激光通信系统中单探测器复合轴结构的粗精解耦难题,通过分析二维关联控制矩阵,得出粗精跟踪解耦的必要条件,提出了一种单探测器复合轴结构的工作方式.在跟踪过程中,相机直接配合子轴执行器完成精跟踪工作,而主轴的跟踪信息... 为了解决空间激光通信系统中单探测器复合轴结构的粗精解耦难题,通过分析二维关联控制矩阵,得出粗精跟踪解耦的必要条件,提出了一种单探测器复合轴结构的工作方式.在跟踪过程中,相机直接配合子轴执行器完成精跟踪工作,而主轴的跟踪信息由子轴的角度偏转器来提供,同时所有的图像处理算法、位置检测算法、以及粗精伺服控制算法都在现场可编程门阵列中实现,完成了系统的轻小型化设计.实验搭建了测试系统,并对现场可编程门阵列硬件和系统跟踪性能进行测试,结果表明单探测器复合控制系统可以实现跟踪准确度优于3μrad,为工程化奠定了良好的基础. 展开更多

关键词 单探测器 复合轴控制 粗精解耦 控制矩阵 现场可编程门阵列 高准确度 轻小型

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FPGA的室内空气质量检测与调节系统 被引量：5

4

作者 王媛媛 段敏杰 童军 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第12期140-142,共3页

提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的无线室内空气质量检测与调节系统设计方法,并对数据采集、蓝牙通信、步进电机驱动控制原理和系统方案进行了全面分析。实验结果证明:系统实现了对室内温度等质量信息的采集、LCD显示、通信、上... 提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的无线室内空气质量检测与调节系统设计方法,并对数据采集、蓝牙通信、步进电机驱动控制原理和系统方案进行了全面分析。实验结果证明:系统实现了对室内温度等质量信息的采集、LCD显示、通信、上位机远程调节处理等功能,保证了室内空气质量检测数据的实时性、可靠性。系统适用于智能、绿色家居,以及蔬菜种植大棚等需要对空气质量进行评价的场所。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 蓝牙 步进电机 空气检测

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基于FPGA的八通道超声探伤系统设计 被引量：4

5

作者 朱晛 沈祥华 《电子设计工程》 2013年第9期164-166,170,共4页

文中提出了一种基于FPGA的八通道超声探伤系统设计方案。该系统利用低功耗可变增益运放和八通道ADC构成高集成度的前端放大和数据采集模块;采用FPGA和ARM作为数字信号处理的核心和人机交互的通道。为了满足探伤系统实时、高速的要求,我... 文中提出了一种基于FPGA的八通道超声探伤系统设计方案。该系统利用低功耗可变增益运放和八通道ADC构成高集成度的前端放大和数据采集模块;采用FPGA和ARM作为数字信号处理的核心和人机交互的通道。为了满足探伤系统实时、高速的要求,我们采用了硬件报警,缺陷回波峰值包络存储等关键技术。此外,该系统在小型化和数字化方面有显著提高。 展开更多

关键词 八通道 超声探伤 硬件报警 fpga

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应答器上行链路信号自适应解调方法的FPGA实现

6

作者 李建国 薛千树 陈明福 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第20期8715-8722,共8页

为降低电磁干扰对信号传输的影响,分析了应答器上行链路信号传输过程及其易遭受干扰信号的特点,设计了基于符号最小均方误差(least mean square,LMS)算法的自适应解调方法。为在硬件平台中实现该解调方法,通过仿真计算,确定LMS算法的自... 为降低电磁干扰对信号传输的影响,分析了应答器上行链路信号传输过程及其易遭受干扰信号的特点,设计了基于符号最小均方误差(least mean square,LMS)算法的自适应解调方法。为在硬件平台中实现该解调方法,通过仿真计算,确定LMS算法的自适应算法中间变量变化范围,使用截位操作完成权值系数的更新,设置均衡器长度、步长因子、中值滤波系数分别为1、1/64、16,可在不占用过多硬件资源情况下获得良好的解调性能。解调算法在现场可编程门阵列(field programmable gata array,FPGA)上予以验证,实验表明,当信噪比为6 dB时,FPGA中自适应解调误码率为0.000001,在信噪比大于等于6 dB时,实测误码率与仿真分析误码率基本一致;FPGA自适应解调方法在列车不同速度等级下误码率均小于10^(-6)。 展开更多

关键词 应答器 自适应解调 最小均方误差(LMS)算法 现场可编程门阵列(fpga) 信噪比 误码率

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CPLD、FPGA在EL显示模块及接口电路中的应用 被引量：2

7

作者 李春 廖建勇 柴天恩 《现代显示》 1999年第1期52-57,共6页

在ＥＬ显示模块中，采用ＣＰＬＤ芯片可以实现数字电路的集成。这种方法有利于缩小模块体积，加快开发速度，提高模块电路的稳定性。在相关的接口电路中，采用ＦＰＧＡ替代液晶显示器专用控制芯片，实现ＥＬ模块所需的接口时序及数据格... 在ＥＬ显示模块中，采用ＣＰＬＤ芯片可以实现数字电路的集成。这种方法有利于缩小模块体积，加快开发速度，提高模块电路的稳定性。在相关的接口电路中，采用ＦＰＧＡ替代液晶显示器专用控制芯片，实现ＥＬ模块所需的接口时序及数据格式。这种方法具有较强的实用性及可升级性。 展开更多

关键词 显示模块 CPLD fpga EL显示模块 应用

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基于FPGA的开放式数控系统手持单元接口的设计 被引量：3

8

作者 陈坤火 林述温 陈平斌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第10期148-152,共5页

针对“PC+可编程I/O接口卡”体系结构的开放式数控系统的需要,研究了基于“可变频率脉冲均匀倍频”方法的数控手持单元接口,利用可编程I/O接口卡上的现场可编程门阵列(Field Programmable Gata Array,FPGA)通过边沿提取,提高手持单元脉... 针对“PC+可编程I/O接口卡”体系结构的开放式数控系统的需要,研究了基于“可变频率脉冲均匀倍频”方法的数控手持单元接口,利用可编程I/O接口卡上的现场可编程门阵列(Field Programmable Gata Array,FPGA)通过边沿提取,提高手持单元脉冲分辨率,利用边沿时间间隔作为均匀倍频依据,并通过设置缓冲区防止计时值丢失。所开发的接口可以克服现有手持单元接口的脉冲序列倍频输出频率固定以及封闭性的缺点。仿真结果表明,手持单元接口能够根据手轮旋转速度变化输出均匀脉冲,同时实现了手持单元的即插即用。 展开更多

关键词 开放式数控系统 手持单元 数字倍频 现场可编程门阵列 可编程I/O接口卡

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基于FPGA多轴控制的SVPWM信号实现设计 被引量：3

9

作者 俞小露 徐抒岩 +1 位作者 曹小涛 胡君 《电机与控制应用》 北大核心 2012年第7期45-49,共5页

为实现实时高速的多轴控制SVPWM信号输出,针对采用DSP控制仅输出特定通道数的PWM信号,给出了基于FPGA多轴控制的SVPWM信号输出设计方案。依据SVPWM原理,采用查找表的方式,把SVPWM算法中的正弦计算转化为乘法运算,完成了对现有算法的改进... 为实现实时高速的多轴控制SVPWM信号输出,针对采用DSP控制仅输出特定通道数的PWM信号,给出了基于FPGA多轴控制的SVPWM信号输出设计方案。依据SVPWM原理,采用查找表的方式,把SVPWM算法中的正弦计算转化为乘法运算,完成了对现有算法的改进;应用五段式空间电压矢量合成和加入死区控制方法,产生了对称的PWM波形,保证了方案的可靠性;利用FPGA并行运行模式和底层数据处理算法,实现了不同速率下的多轴SVPWM信号输出。设计的软件在APA600芯片上运行,输出了多轴的稳定SVPWM波形,为在不同速率下的多轴电机控制系统提供了一种可行的SVPWM波形实现方案。 展开更多

关键词 空间电压矢量脉宽调制 现场可编程门阵列 多轴 死区

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电力线载波通信定时同步算法及其FPGA实现 被引量：3

10

作者 何世彪 吴红桥 +1 位作者 王杰强 席亚明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第11期2918-2921,共4页

基于电力线载波通信G3技术标准下的物理层协议,针对电力线上噪声干扰较大,造成帧同步有虚警现象,符号定时同步尖峰幅值随信号衰减变化以及尖峰的旁瓣超过门限等缺点,提出了准确性更高、占用硬件资源相对较少的电力线载波通信帧同步与符... 基于电力线载波通信G3技术标准下的物理层协议,针对电力线上噪声干扰较大,造成帧同步有虚警现象,符号定时同步尖峰幅值随信号衰减变化以及尖峰的旁瓣超过门限等缺点,提出了准确性更高、占用硬件资源相对较少的电力线载波通信帧同步与符号定时算法。通过算法仿真,表明该算法在信噪比较低时,具有门限自适应性,能够克服旁瓣的干扰,并易于硬件实现的特点。在一发一收两块现场可编程门阵列(FPGA)开发板上验证,提出新的帧同步、符号定时算法和硬件实现方案,实现了对电力线载波通信的正交频分复用(OFDM)基带系统进行实时、连续、准确的定时同步。 展开更多

关键词 电力线载波通信 正交频分复用 帧同步 符号定时同步 现场可编程门阵列

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QC-LDPC码编码器的FPGA实现 被引量：2

11

作者 谢勇 姚远程 秦明伟 《西南科技大学学报》 CAS 2013年第1期84-87,共4页

准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码具有优异的纠错性能,已被纳入空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的近地轨道通信标准。分析了QC-LDPC码的特点,提出一种基于生成矩阵的编码方法。该方法利用循环矩阵特性简化生成矩阵的存储模式,减少了资源... 准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码具有优异的纠错性能,已被纳入空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的近地轨道通信标准。分析了QC-LDPC码的特点,提出一种基于生成矩阵的编码方法。该方法利用循环矩阵特性简化生成矩阵的存储模式,减少了资源消耗,同时利用循环移位寄存器和累加器实现矩阵乘法,降低了编码算法复杂度。在Xilinx xc4vsx55 FPGA上,采用VHDL语言实现了CCSDS标准中(8176,7154)LDPC编码器的设计。仿真结果表明,设计的编码器资源占用较少,吞吐量约为228 Mbit/s。 展开更多

关键词 准循环低密度奇偶校验(QC—LDPC)码 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 编码器

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Si MEMS陀螺仪的正交耦合补偿技术 被引量：1

12

作者 任臣 王宁 +1 位作者 杨拥军 王晓 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第2期156-161,共6页

为了减小正交耦合误差对硅微电子机械系统(MEMS)陀螺仪性能的影响,提高陀螺仪零偏精度,对MEMS陀螺仪正交耦合补偿技术进行研究。建立MEMS陀螺仪动力学模型,分析正交耦合产生的原因,介绍了各类正交耦合补偿机理。设计了一款可实现静电刚... 为了减小正交耦合误差对硅微电子机械系统(MEMS)陀螺仪性能的影响,提高陀螺仪零偏精度,对MEMS陀螺仪正交耦合补偿技术进行研究。建立MEMS陀螺仪动力学模型,分析正交耦合产生的原因,介绍了各类正交耦合补偿机理。设计了一款可实现静电刚度补偿的MEMS陀螺仪,并利用绝缘体上硅(SOI)工艺进行制备。利用现场可编程门阵列(FPGA)实现陀螺仪静电刚度正交耦合闭环补偿,并对陀螺仪进行了测试。测试结果表明,MEMS陀螺仪经过静电刚度正交耦合补偿后,角度随机游走由0.023°/√h变为0.06°/√h,零偏不稳定性由4.58°/h提升为0.27°/h,零偏稳定性由71.86°/h提升至1.29°/h(10 s平均处理),全温范围内零偏变化量由0.648°/s降低为0.01°/s。实验结果显示,经过正交耦合静电刚度闭环补偿,陀螺仪零偏性能明显提升。 展开更多

关键词 微电子机械系统(MEMS) 陀螺仪 绝缘体上硅(SOI) 正交耦合补偿 现场可编程门阵列(fpga)

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基于FPGA和交流步进控制的永磁同步电机伺服系统 被引量：1

13

作者 张坤 李金松 +2 位作者 张琳 董砚 郑易 《电机与控制应用》 北大核心 2012年第7期41-44,共4页

以永磁同步电机(PMSM)为控制对象,以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心器件,对交流步进控制方式应用于伺服系统的场合,进行了理论与仿真研究,最后经实际试验验证。仿真与试验结果表明,应用交流步进控制方式的PMSM伺服系统具有良好的速... 以永磁同步电机(PMSM)为控制对象,以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心器件,对交流步进控制方式应用于伺服系统的场合,进行了理论与仿真研究,最后经实际试验验证。仿真与试验结果表明,应用交流步进控制方式的PMSM伺服系统具有良好的速度与位置可控性,能够满足现代工业对伺服系统的高要求。同时,研究结果也为PMSM在高性能控制场合下的应用提供了参考。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 交流步进控制 永磁同步电机 伺服系统

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基于WIFI技术的远程示波器实验设备研制

14

作者 万云霞 千承辉 +2 位作者 魏庆丽 高乐 凌振宝 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2019年第4期351-358,共8页

为满足电子类实验教学对示波器功能及性能指标的要求,设计了参数可灵活设定、应用场所不受空间限制的无线示波器设备。系统以FPGA(Field Programmable Gata Array)作为主控制器用于信号的处理,硬件部分主要由信号调理模块、A/D(Analog-t... 为满足电子类实验教学对示波器功能及性能指标的要求,设计了参数可灵活设定、应用场所不受空间限制的无线示波器设备。系统以FPGA(Field Programmable Gata Array)作为主控制器用于信号的处理,硬件部分主要由信号调理模块、A/D(Analog-to-Digital)转换模块、无线传输模块、电源模块组成,上位机基于Labview可视化编程软件设计。硬件采集处理部分与软件客户端通过WIFI技术进行参数与信号传输,使观测效果不受被测点空间位置的限制。系统可同时实现4路信号的采集与无线观测。经测试,该系统最高可分辨700 kHz的波形特征,可准确测试2 MHz的信号频率与幅值。该系统与实验室现有传统示波器互为补充,可满足本科实验教学及课外实践的设备要求。 展开更多

关键词 实验教学 无线示波器 现场可编程门阵列(fpga) LABVIEW软件

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基于UVM的远程控制FPGA一体化闭环仿真验证平台

15

作者 于清华 高赛军 《计算机测量与控制》 2022年第7期304-309,共6页

远程控制FPGA是卫星执行地面指令和转发地面数据的核心部分,且该FPGA使用的帧协议较为复杂,帧传输数据协议数据格式变化多样;为了对远程控制FPGA进行充分的验证,以提高FPGA软件的可靠性,避免存在设计隐患,提出了一种使用目前较先进的通... 远程控制FPGA是卫星执行地面指令和转发地面数据的核心部分,且该FPGA使用的帧协议较为复杂,帧传输数据协议数据格式变化多样;为了对远程控制FPGA进行充分的验证,以提高FPGA软件的可靠性,避免存在设计隐患,提出了一种使用目前较先进的通用验证方法学UVM建立了一体化闭环仿真验证平台用来测试远程控制FPGA;仿真结果表面,该验证平台具有带约束收敛的测试向量随机生成和自动检查输出结果正确性功能,能够进行功能覆盖率检测,并有效提高远程控制FPGA验证的效率和质量,较好地满足了验证需求。 展开更多

关键词 UVM 远程控制 fpga 验证平台 DUT

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可重构云计算领域的小文件系统设计与实现

16

作者 刘浩洋 祝永新 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第4期1-6,共6页

借助ASIC系统的高效性和软件的可编程性,可重构概念使计算机的性能获得了进一步的提升空间。但在云计算应用背景下,需要一个文件系统对互联网上的海量小文件进行高效处理。为此,阐述和分析现有的小文件系统,设计一个基于现场可编程门阵... 借助ASIC系统的高效性和软件的可编程性,可重构概念使计算机的性能获得了进一步的提升空间。但在云计算应用背景下,需要一个文件系统对互联网上的海量小文件进行高效处理。为此,阐述和分析现有的小文件系统,设计一个基于现场可编程门阵列(FPGA)的小文件系统(FPGASmallFS)。该系统通过简化文件系统结构和动态划分磁盘卷,提高文件系统的速度和磁盘空间利用率,同时借助FPGA的并行加速实现文件系统挂载过程的加速,从而提高磁盘空间利用率。测试结果表明,与ReiserFS和Ext2系统相比,FPGASmallFS具有更好的系统性能。 展开更多

关键词 可重构 云计算 文件系统 小文件 现场可编程门阵列

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FPGA在开关磁阻电机全数字控制系统中的应用

17

作者 纪艳华 钱佳利 《电机与控制应用》 北大核心 2012年第3期29-32,共4页

提出了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的开关磁阻电机全数字控制系统,对DSP和FPGA的功能进行了分配,具体设计实现了基于FPGA的位置细分功能。仿真与试验结果表明,设计的开关磁阻电机调速系统具有高效、实时、动态性... 提出了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的开关磁阻电机全数字控制系统,对DSP和FPGA的功能进行了分配,具体设计实现了基于FPGA的位置细分功能。仿真与试验结果表明,设计的开关磁阻电机调速系统具有高效、实时、动态性能好、转矩脉动小等优点。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 全数字控制系统 数字信号处理器 现场可编程门阵列 位置细分

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基于FPGA的可配置伪随机序列发生器的设计与实现 被引量：9

18

作者 赵嘎 王小军 +2 位作者 宋鸣 舒平平 杨军 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期147-151,共5页

设计实现了一种数据率可调,m序列级数可配置的伪随机序列发生器.该设计在线性反馈移位寄存器基础上,通过线性反馈函数来产生模最长的m序列,并利用FPGA的可重构性与灵活性,采用硬件描述语言VHDL进行设计,使用QuartusⅡ8.0进行综合布线,... 设计实现了一种数据率可调,m序列级数可配置的伪随机序列发生器.该设计在线性反馈移位寄存器基础上,通过线性反馈函数来产生模最长的m序列,并利用FPGA的可重构性与灵活性,采用硬件描述语言VHDL进行设计,使用QuartusⅡ8.0进行综合布线,最终适配到DE2开发板用示波器等设备进行了测试.系统设计具有结构简单、安全性高、运行速度快、灵活性强,可被广泛应用于网络、通信、信息安全等领域. 展开更多

关键词 伪随机 线性反馈移位寄存器 M序列 fpga

原文传递

基于流水线技术的并行模幂算法硬件实现 被引量：2

19

作者 黄世伟 王云峰 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第7期16-20,25,共6页

针对R-L模幂算法并行硬件实现成本高的问题,提出一种流水线形式的模幂运算结构。采用流水线技术对模幂算法中Montgomery模乘运算进行硬件设计,并由此构建模幂运算结构,实现并行模幂运算,降低硬件成本。同时对模幂算法中预处理和后处理... 针对R-L模幂算法并行硬件实现成本高的问题,提出一种流水线形式的模幂运算结构。采用流水线技术对模幂算法中Montgomery模乘运算进行硬件设计,并由此构建模幂运算结构,实现并行模幂运算,降低硬件成本。同时对模幂算法中预处理和后处理步骤进行优化,以减少迭代次数。Virtex-2系列现场可编程门阵列原型的实现结果表明,在保证并行模幂运算速度的前提下,该结构的硬件实现成本近似为传统并行结构的1/2,且数据吞吐率更高,可达14 Mb/s。 展开更多

关键词 蒙哥马利算法 模乘 模幂 RSA公钥密码体制 流水线技术 现场可编程门阵列原型

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基于FPGA的车辆振动信号提取方法 被引量：1

20

作者 杨澜 赵祥模 +2 位作者 惠飞 史昕 王润民 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2012年第4期347-354,共8页

为了从车辆复杂噪声背景中实时提取陀螺仪的有效振动信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对自适应滤波算法处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种适用于FPGA(Field Programmable Gata Ar-ray)的自适应步长LMS(Least Mean Squ... 为了从车辆复杂噪声背景中实时提取陀螺仪的有效振动信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对自适应滤波算法处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种适用于FPGA(Field Programmable Gata Ar-ray)的自适应步长LMS(Least Mean Square)算法。该算法通过建立步长和误差信号相关值之间的非线性关系,使步长仅与输入有用信号相关,降低算法对噪声的敏感度。实验以收敛速度和计算复杂度两个指标对该算法与其他改进算法进行比较,并以真实车辆振动信号提取结果分析验证该算法对车载环境噪声和陀螺仪自身噪声都有较好抑制。在用算法计算基础上,以FPGA平台提出并实现一种可扩展滤波器结构。设计采用一阶滤波单元重用方式完成多阶累加计算,在目前最大规模FPGA芯片上实现8～256阶滤波器。实验表明,该设计充分利用芯片内逻辑资源,处理速度快,可靠性高,并适用于车辆中低速行驶姿态测量系统。 展开更多

关键词 车辆振动信号 强背景噪声 信号提取 LMS算法 变步长 fpga实现

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