并行数字相关器的FPGA实现
基于FPGA的并行DDS技术研究
基于FPGA的并行DDS技术研究作者：黄志林来源：《现代电子技术》2013年第07期摘要：输出频带过窄是限制直接数字频率合成（DDS）发展的瓶颈之一。
提出了多路并行DDS原理并且给出了具体案例，设计实现了输出频率在400～700 MHz范围内杂波抑制优于50 dBc，频率分辨力小于0.5 Hz，且便于后续实现各种调制。
该DDS电路同时具有接口简单，使用灵活等优点，可用于在雷达、电子战领域的宽带细分辨力信号产生。
关键词：并行直接数字频率合成；宽带；杂波抑制；分辨力中图分类号： TN74⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）07⁃0054⁃030 引言频率合成技术是近代电子系统和装备的重要组成部分，在通信、雷达、导航、电子对抗以及测试等设备中均得到了广泛应用。
它大致经历了三个发展阶段：直接模拟式频率合成技术、间接模拟式频率合成和直接数字频率合成[1]。
1971年，美国学者J. Tierney等人就提出了直接数字频率合成（DDS）的概念[2]，这是一种基于波形存储的频率合成技术，采用全数字化实现，它具有无可替代的优势，主要有：频率分辨率高，切换时间短，相位变化连续，易于产生各种调制信号[3]。
不同的应用领域，对DDS的性能有不同的要求。
当把DDS用作频综系统的本振信号源时，对杂波信号的抑制要求就比较高，在60 dB甚至70 dB以上；当把DDS用于雷达目标模拟源的基带信号产生时，除了对杂波抑制有一定的要求外，对基带信号的带宽也有很高的要求。
现某雷达目标模拟源要求基带信号频率在400～700 MHz范围内，杂波抑制不小于50 dBc，频率分辨力小于0.5 Hz，相噪指标不大于-110 dBc/Hz@10 kHz。
1 并行DDS原理传统的单路DDS的原理框图如图1所示，在系统时钟的作用下，相位累加器对频率控制字进行线性累加，取其高W位做相幅转换，得到D位数字序列输出，再通过数/模转换器和低通滤波器后得到平滑的正弦波，这就是DDS的原理[4⁃6]。
多路并行FFT算法的FPGA实现技术-精品文档
多路并行FFT算法的FPGA实现技术： Based on the application background of radar reconnaissance receiver and the parallel operation behavior of FPGA chip ， an FFT processor structure combining the parallel processing mode with pipeline processing mode was designed to realize the digital frequency measurement of broadband. At the sampling rate of 2.4 GSPS ， theradix?2?based decimation in frequencyDIF) algorithm is selected ， the design thought of512?point pipeline structure FFT for each channel and8?channel parallel processing is adopted to achieve the processing effect of 4 096?point FFT in single channel. The sampling data can be processed in real time while the resolution is ensured. The simulation results show that it only takes 2.1 卩 s for FPGAto finish the 4 096 data eaching and FFT operation at 300 MHz ， which can meet the requirements of radar reconnaissance receiver to data processing speed.Keywords： FFT； frequency measurement ； pipeline structure ； parallel processing mode ； FPGA0 引言传统的数字测频方法有直接测频法， 相位推算法、 过零检测 法、FFT 频域算法等。
基于fpga的多路并行归并排序系统的制作方法
一、概述随着数字技术的不断发展和普及，信息处理的需求日益增长。
对于大规模数据的排序、搜索和处理，传统的软件算法往往效率低下。
而基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的并行计算系统，具有高效、灵活、低功耗等优势，成为解决大规模数据处理问题的重要途径。
本文将重点介绍基于FPGA的多路并行归并排序系统的制作方法。
二、多路并行归并排序系统原理介绍1. 多路归并排序多路归并排序是一种高效的排序算法，可以将大规模数据分割为多个子序列进行排序，然后合并排序结果。
传统的多路归并排序算法通常采用串行方式进行，效率较低。
2. 并行计算系统原理FPGA是一种灵活可编程的硬件评台，可以根据需要配置内部逻辑和连接，实现并行计算任务。
基于FPGA的并行计算系统可以充分利用硬件评台的并行计算能力，提高算法的执行效率。
3. 基于FPGA的多路并行归并排序系统基于FPGA的多路并行归并排序系统将多路归并排序算法与并行计算系统相结合，利用FPGA的并行计算能力，将数据分割为多个子序列进行排序，并行地进行归并操作，从而提高排序效率。
三、多路并行归并排序系统的制作方法1. 硬件设计（1）确定并行计算单元数量根据待排序数据规模和FPGA硬件资源，确定多路并行归并排序系统的并行计算单元数量。
通常采用并行计算单元数量与FPGA硬件核心数相匹配的原则。
（2）设计并行计算模块将多路归并排序算法划分为多个并行计算模块，并设计每个模块的输入输出接口、控制逻辑和数据路径。
在硬件设计中，需要充分考虑并行计算模块之间的数据通路和同步控制。
2. 软件编程（1）并行计算模块的逻辑设计对每个并行计算模块进行逻辑设计，利用HDL（硬件描述语言）进行逻辑表达，并进行仿真验证和时序优化。
（2）并行计算模块的功能实现根据多路归并排序算法的具体要求，实现并行计算模块的排序、合并操作功能，保证数据处理的正确性和执行效率。
3. 系统集成（1）硬件系统集成将设计好的并行计算模块进行综合、布局和布线，生成FPGA可执行的硬件逻辑文件。
基于FPGA的巴克码相关器设计与研究
基于FPGA的巴克码相关器设计与研究张鑫;孙海青【摘要】分析巴克码的设计及其相关的特点与原理,用Verilog语言编写相关器,利用FPGA实现13位巴克码相关器,并对其用Modelsim仿真.仿真证明输出了最大功率主副比,有效抑制了旁瓣,并为雷达工程中巴克码的应用提供更坚实的理论基础.【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2015(035)004【总页数】4页(P39-42)【关键词】雷达;信号处理;FPGA;巴克码;相关器;旁瓣抑制【作者】张鑫;孙海青【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153【正文语种】中文【中图分类】TN911.7雷达系统最基本的任务是完成对目标的检测，从而实现对目标的跟踪和定位。
然而，由于雷达微弱目标回波信号总是处在各种各样的噪声环境中，其直接影响系统对目标回波的处理质量，如降低对目标的检测能力，降低目标的跟踪定位精度。
相关器根据信号和噪声相关函数的差异进行检波，周期信号的自相关函数仍然是周期的，且随时间衰减得很慢。
而噪声由于其随机性，在相关器中随时间衰减的很快，因此相关器可以从信号和噪声的混合波形中检测出目标信号[1]。
巴克码由于具有尖锐的自相关函数，从而可以将淹没在噪声下的基于巴克码波形的微弱目标信号有效相关出来，实现对信号与噪声的分离，因此常用于雷达信号波形设计中。
Verilog HDL是一种全方位的硬件描述语言，包括系统行为级、寄存器传输级、逻辑门级等多个设计层次，支持结构、数据流和行为3种描述形式的混合描述[2-3]。
将巴克码相关器采用Verilog语言在FPGA中实现，可以借助FPGA的并行性实现信号相关检测的高速实时特性。
m序列是最长线性移位寄存器序列的简称[4]。
它具有优良的自相关函数，易于产生和复制，在扩频通信中得到了广泛的应用。
m序列也是研究和构造其他序列的基础。
m序列是由线性反馈移位寄存器产生，如图1所示。
CRC校验码并行计算的FPGA实现
收稿日期:2006-04-28作者简介:张树刚(1979-),男,陕西韩城人,硕士研究生,研究方向为嵌入式高速计算机系统结构设计;黄士坦,研究员,博士生导师,研究方向为图像处理、嵌入式计算机及并行计算。
CRC 校验码并行计算的FPGA 实现张树刚,张遂南,黄士坦(西安微电子技术研究所,陕西西安710075)摘 要:用软件实现CRC 校验码计算很难满足高速数据通信的要求,基于硬件的实现方法中,有串行经典算法LFSR 电路以及由软件算法推导出来的其它各种并行计算方法。
以经典的LFSR 电路为基础,研究了按字节并行计算CRC 校验码的原理,并以常见的CRC-16和CRC-CCITT 为例,用VHDL 语言进行了可综合设计。
结果表明这种实现方法在速度和占用资源方面优于常见的设计,适合在FPGA 中实现CRC 校验码的计算。
关键词:CRC 并行计算;CRC-CCITT ;CRC-16;数据通信中图分类号:T P311 文献标识码:A 文章编号:1673-629X(2007)02-0056-03CRC Parallel Computation Implementation on FPG AZHANG Shu gang ,ZHANG Sui nan,HUANG Shi tan(Xi an M icro-Electronics Institute,Xi an 710075,China)Abstract:CRC computing by s oftw are can hardly meet with the high speed digital s ystem.Classic LFS R circuit and other algorithm that deri ved from softw are are general ly adopting as hardware solutions.Based on classic LFSR circui t,present a byte-w ise CRC algori thm and express CRC-16and CRC-CCITT in VHDL as two examples.Th e method is proved faster and less resource used than the others by the result synthesized in XST.Key words:CRC parallel computati on;CRC-CCITT ;CRC-16;digi tal communication0 引 言循环校验码(Cyclic al Redundancy Check,缩写为CRC)在数据通信和计算机通信中有着广泛的应用,它具有编码和解码方法简单,检错和纠错能力强等特点,可以显著地提高系统的检错能力[1]。
基于FPGA技术的数字相关器的设计与实现
基于FPGA技术的数字相关器的设计与实现同步在通信系统中占有十分重要的地位,同步系统性能的凹凸在很大程度上打算了通信系统的质量,甚至通信的成败。
相关器是同步系统的关键部件之一,因此,要求相关器须有比其它部件更高的牢靠性。
实际应用中,相关器可用软件实现也可用硬件实现,后者更适合于高速数据通信中的相关检测。
本文在总结普通数字相关器设计的基础上,设计实现了一种高性能的数字相关器。
数字相关器的普通原理1所示。
图1 数字相关器的普通原理相关器以数倍接收数据bit速率对所输入的接收数据取样,每个取样bit移入数据输入寄存器,然后逐bit地与存贮在基准寄存器中的基准字举行比较,若两者全都,输出正相关脉冲,若输入数据bit与基准字补码相全都,则输出负相关脉冲。
正相关和负相关所允许的最大不全都bit数分离存贮在相关器的上限寄存器和下限寄存器里。
快时钟频率普通是慢时钟的数十倍,相关计数判决在快时钟的后半周之内必需完成。
因此,时序控制比较复杂,而且输出相关峰的宽度很窄（半个快时钟周期）,系统工作时简单造成丢峰、漏峰等不良后果,给系统带来了潜在的不稳定因素,且增强了系统内在功耗。
为此,本文提出一种用设计的在器件中实现的高速硬件相关器（无快时钟,适时运算处理）的设计办法。
3 用VHDL设计数字相关器用VHDL设计数字相关器的规律框图2所示。
图2 字相关器的规律框图本文用VHDL设计的数字相关器,仅需一个数据时钟,避开了复杂的时序控制,它采纳适时运算处理,所得相关峰的宽度是一个数据比特,比较简单捕捉,不会产生丢峰漏峰等不良现象,提高了相关器的牢靠性。
下面给出32－bit数字相关器的部分VHDL源程序。
4 FPGA实现32-bit数字相关器本设计选用XC4044XLA FPGA芯片实现,开发工具是XILINX公司的FoundationSeries3．1i。
相关器仅占该芯片部分资源,该芯片其余资源为同步系统中其它部件所用。
下面给出该相关器测试结果。
16位并行CRC算法的FPGA实现
16位并行CRC算法的FPGA实现摘要：CRC（循环冗余校验）算法广泛应用于通信领域，以提高数据传输的准确性。
本文针对FPGA应用特点，介绍了一种适合于FPGA实现的CRC 并行计算的设计方法，减少了系统的应用开销，实现更高的工作效率。
关键词：FPGA；CRC；VHDL；HDLC；LFSR引言RC 误码检测能力强，抗干扰性能优异，在众多信道编码中得到了广泛应用，目前越来越多的通信设计使用FPGA/CPLD等可编程硬件来实现，使用软件方法进行CRC校验实时性差，不利于系统对错误数据进行及时处理。
利用通信硬件实时的对信道数据进行误码检测，大大的改善了信道检测的时效性。
传统的CRC多使用串行方式进行计算，整体速度较慢，结合fpga大量可用资源的特点，并行CRC算法得到了越来越多的应用。
本文介绍了一种快速crc算法的实现方法，并已在实际通信中得以验证。
1 CRC介绍CRC校验的基本思想是利用线性编码理论，串行传送的信息 M（ x）=（m n - 1，m n - 2，m 1，m 0）是一串 n位二进制序列，将信息码用多项式 M（ x）表示：M（ x）=m n - 1 Xn - 1 +m n - 2 Xn - 2 +… +m 1 X +m 0在它被发送的同时，被一个先选择的生成多项式g（x）相除，生成多项式长 r +1位，相除后得到 r位的余数就是校验位，它拼接到原n位有效信息后面，即形成CRC 码．CRC 码到达接受方时，接受方的设备一方面接受 CRC 码，一方面用同样的方法与“ 生成多项式”相除，如果正好除尽，表示无信息差错，接受方去掉 CRC 码后面的 r 位校验，收下 k 位有效信息；如果不能除尽时，说明有信息的状态位发生了转变。
即出错了，一般要求重新传送一次或者立即纠错。
根据不同的应用，crc有多种生成多项式：CRC - 16：x16 + x15 + x2 + 1 IBM SDLCCRC - CCITT：x16 + x12 + x5 + 1 ISO HDLC，ITU X.25.CRC - 32：3x2+ x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x10 +x8+ x7 + x5 + x4 + x2 + 1 ZIP，RAR，IEEE802LAN /FDDI2 CRC并行算法分析（1）CRC计算使用模2运算方法，模2运算与二进制四则运算法则相同，但不考虑借位和进位，及两个位上数字相同为0，不同为1.因此，模2运算本质上可以用异或来实现。
fpga串并转换代码
fpga串并转换代码摘要：1.FPGA 简介2.串并转换的概念3.FPGA 实现串并转换的方法4.串并转换代码实例5.总结正文：一、FPGA 简介FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路，用户可以通过编程配置其内部的逻辑门和连线，从而实现特定的功能。
FPGA 具有高度的灵活性和可重构性，广泛应用于数字信号处理、通信、图像处理等领域。
二、串并转换的概念串并转换，顾名思义，是指将串行数据转换为并行数据，或者将并行数据转换为串行数据。
这种转换在数据传输和处理过程中具有重要意义，可以有效地提高数据传输的效率和降低硬件复杂度。
三、FPGA 实现串并转换的方法在FPGA 中实现串并转换，通常采用以下两种方法：1.使用查找表（LUT）：通过编程配置查找表，将输入的串行数据转换为对应的并行数据。
2.使用串行到并行转换器（S/P 转换器）：这是一种硬件电路，通过移位寄存器和逻辑门实现串行数据到并行数据的转换。
四、串并转换代码实例下面以查找表方法为例，给出一个简单的FPGA 串并转换代码实例。
假设输入串行数据为3 位，需要转换为8 位并行数据。
首先，我们需要配置一个3 位到8 位的查找表。
在Verilog 中，可以这样编写：```verilogmodule s_to_p_conv(input wire clk, input wire rst_n, input wire [2:0] s_in, output reg [7:0] p_out){reg [7:0] lut [7:0];integer i;always @(posedge clk or negedge rst_n)beginif (!rst_n)for (i = 0; i < 8; i = i + 1)lut[i] <= 8"b0;elsefor (i = 0; i < 8; i = i + 1)lut[i] <= s_in[i];endassign p_out = lut[s_in[2:0]];endmodule```在上述代码中，我们定义了一个名为s_to_p_conv 的模块，输入信号包括时钟信号clk、复位信号rst_n、输入串行数据s_in，输出并行数据p_out。
基于FPGA的并行处理实现数字中频的设计
基于FPGA的并行处理实现数字中频的设计什么是数字中频？数字中频（Digital Intermediate Frequency，DIF）是现代通信设备中的一个重要概念。
通信系统的本质是传输信息，而信息通常是通过变化的信号进行表示的。
在数字通信中，采用的是数字信号。
信号需要传输到接收端，但是在传输过程中受到了噪声和失真等干扰，因此需要进行滤波和整形处理，将原始信号转换为合适的数字信号。
数字中频处理就是在信号传输过程中将原始信号转换成一个中频信号进行处理，然后再将中频信号转换成数字信号。
中频信号具有一定的宽带性和抗干扰能力，因此可以更好地保留原始信号的特性。
FPGA处理器基础FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，可以通过编程来实现不同的逻辑电路功能。
FPGA的特点是可重构性强、功耗低、时钟频率高、内部存储容量大、接口丰富等。
由于这些特点，FPGA通常被用于高性能计算、数字信号处理、高速数字系统通信等领域。
FPGA内部主要由可编程逻辑单元（Programmable Logic Blocks，PLB）和专用硬件模块构成，可以通过编程实现不同逻辑电路的功能，并且可以通过接口与外围设备进行通信。
因为FPGA的可编程性，所以一个硬件设备可以在不改变硬件电路结构的情况下改变其功能，这是传统基于硬件设计的电路无法实现的。
FPGA内部分为两种资源，一种资源为可编程逻辑资源，主要用于实现自定义的逻辑电路，另一种资源为系统资源，主要包括许多硬件模块，如乘法器、高速存储器、DMA控制器、时钟管理单元等。
这两种资源结合起来，可以构建出具有高性能和高可靠性的系统。
基于FPGA的数字中频处理器FPGA的高度可编程性和实时性特点，使得其成为数字中频处理器的理想实现平台。
由于数字中频处理器涉及到复杂的数字信号处理算法，因此需要使用高效的算法和数据结构来实现。
同时，数字中频处理器需要进行大规模的并行计算，以保证处理速度。
fpga的并行通信方式封装
fpga的并行通信方式封装FPGA的并行通信方式一、引言FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，通过在硬件层面上实现逻辑电路的自定义，具有高度的灵活性和并行处理能力。
在FPGA中，实现并行通信是一项重要的技术，可以提高数据传输的效率和速度。
本文将介绍FPGA的几种常见的并行通信方式。
二、DMA（Direct Memory Access）方式DMA方式是一种常见的FPGA并行通信方式。
DMA是指通过专门的DMA控制器实现数据在外设和内存之间的直接传输，而无需CPU的干预。
在FPGA中，DMA方式可以实现高速、低延迟的数据传输，适用于需要大量数据传输的应用场景，如图像处理、音视频数据传输等。
三、FIFO（First-In-First-Out）缓冲区方式FIFO缓冲区方式是另一种常见的FPGA并行通信方式。
FIFO是一种先进先出的数据结构，通过FIFO缓冲区可以实现数据的存储和转发。
在FPGA中，通过使用多个FIFO缓冲区可以实现并行的数据传输，提高数据传输的吞吐量。
FIFO缓冲区方式适用于需要大量数据存储和转发的应用场景，如高速网络通信、数据采集等。
四、并行总线方式并行总线方式是一种常见的FPGA并行通信方式。
在FPGA中，通过使用并行总线可以实现多个数据通路的并行传输，提高数据传输的速度。
并行总线方式适用于需要大带宽和高速传输的应用场景，如高性能计算、图像处理等。
五、串行通信方式除了并行通信方式，FPGA中还可以使用串行通信方式。
串行通信方式通过将数据进行序列化，将多个并行通路的数据转换为一个串行数据进行传输，可以实现高速、低功耗的数据传输。
串行通信方式适用于对传输速度要求较高、信号线数量有限的应用场景，如高速串行接口（如PCIe、SATA）通信、光纤通信等。
六、总结本文介绍了FPGA的几种常见的并行通信方式，包括DMA方式、FIFO 缓冲区方式、并行总线方式和串行通信方式。
基于FPGA的多源异构数据并行可配置采集方法
第27卷第4期计算机集成制造系统Vol.27No.4 2021年4月Computer Integrated Manufacturing Systems Apr.2021 DOI：10.13196/j.cims.2021.04.005基于FPGA的多源异构数据并行可配置采集方法李展鹏1,邹孝付"，苏雍贺1,张长志彳，陶飞1(1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191；2.国网天津市电力公司电力科学研究院，天津300384)摘要:数据是支撑智能制造的关键要素，对生产各阶段数据的有效采集是实现“人一机一物一环境”制造全要素互联互通的基础。
随着制造升级发展，车间不断引入来自不同厂家,具有不同协议、不同接口的设备,使得待采集数据多源异构且采集需求不断变化。
传统数据采集设备难以并行采集多源异构数据、难以根据采集需求的动态变化对采集设备动态配置，因此提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多源异构数据并行可配置采集方法，基于FPGA硬件并行完成对多源异构数据的监测，保证数据采集实时性;研究FPGA动态重构技术并设计了数据采集可配置方法，提升数据采集灵活性;最后，设计了验证方案,验证了所提方法的有效性。
关键词：现场可编程门阵列；多源异构;数据采集;动态重构中图分类号:TP274.2文献标识码：AConfigurable acquisition method of multi-source heterogeneous data based on FPGALIZhanpeng1,ZOUXiaofu1+,SUYonghe1,ZHANG Changzhi2,TAO Fei1(1.School of Automation Science and Electrical Engineering,Beihang University,Beijing100191,China；2.State Grid Tianjin Electronic Power Research Institute,Tianjin300384,China)Abstract:Data is a key element supporting intelligent manufacturing.With the upgrading of manufacturing,the factory continuously introduces equipment from different manufacturers with different protocols and different interfaces.Data from that equipment collected has the characteristics of multi-source heterogeneity and constantly updated.Traditional data acquisition systems are customized for specific equipment,which is difficult to achieve parallel acquisition of multi-source heterogeneous data and real-time dynamic configuration.To solve these problems,a configurable acquisition method based on Field Programmable Gate Array(FPGA)was presented.Multi-source heterogeneous data were collected in parallel to ensure the real-time data acquisition.A configurable data acquisition scheme was designed to enhance the flexibility of data acquisition.A verification scheme was designed to verify the effectiveness of the proposed method.Keywords:field programmable gate array；multi-source heterogeneity；data acquisition；dynamic reconfiguration0引言随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的发展以及信息化与工业化的“深度融合”,传统制造企业不断向智能制造的方向转型升级数据是智能制造的关键要素阂，只有在制造工厂底层实现对生产数据的有效感知，才能有效地完成工厂资源管理、车间计划与排产、生产过程监控等重要工收稿日期:2020-11-12;修灯日期：2020-11-25,,Received12Nov.2020;accepted25Nov.2020.基金项目：国家重点研发计划资助项目(2018YFB1500800);北京市科技重大专项资助项目(Z191100002719004)；国家电网有限公司科技资助项目(SGTJDK00DYJS2000148)0Foundation items：Project supported by the National Key Research and Develapment Program,Chi-na(No.2018YFB1500800),the Beijing Municipal Science and Technology Major Project,China(No.Z191100002719004),and the Science and Technology Foundation of State Grid Corporation,China(No.SGTJDK00DYJS2000148).第4期李展鹏等:基于FPGA的多源异构数据并行可配置采集方法1009作闪。
基于FPGA的多片NAND+FLASH并行存储控制器的设计与实现
原创性声明｛掣ＩＩｌ２ｌＵ１ＩｌｌｌｌＩＩＩ１８３９０㈣９ｌＹ２１本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
论文作者签名：两五毽日期：２Ｑ１２二垒＝２Ｑ关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。
（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：ｊＬ扛砧导师签名：避日期：２Ｑ１２＝生＝２Ｑ山东大学硕士学位论文Ｉ／Ｏ总线上的数据写入对应的寄存器。
若为只读寄存器，则不能写入（寄存器属性定义见２．３部分）。
３）写ｂｕｆｆｅｒ使能信号：ｗ＿ｂｕｆｆｅｒ＿ｅｎ，ｗｒｉｔｅ＿ｕｐ信号有效并且地址信号为写ｂｕｆｆｅｒ数据寄存器地址时产生，控制将写ｂｕｆｆｅｒ数据寄存器内容写入ｂｕｆｆｅｒ—ｆｏｒ—ｗｒｉｔｅ。
４）读ｂｕｆｆｅｒ使能信号：ｒ—ｂｕｆｆｅｒ—ｅｎ，ｒｅａｄ—ｄｏｗｎ信号有效并且地址信号为读ｂｕｆｆｅｒ数据寄存器地址时产生，控制将数据从ｂｕｆｆｅｒｆｏｒｒｅａｄ读到读ｂｕｆｆｅｒ数据寄存器。
～‘５）命令寄存器ｌ写入使能信号：ｃｍｄｌ—ｉｎ—ｃｍｐ，ｗｒｉｔｅｕｐ信号有效并且地址信号为命令寄存器ｌ的地址时产生，该信号为主状态机的控制信号。
６）命令寄存器２写入使能信号：ｃｍｄ２ｉｎｃｍｐ，ｗｒｉｔｅｕｐ信号有效并且地址信号为命令寄存器２的地址时产生，该信号为主状态机的控制信号。
３．４主状态机控制逻辑主状态机控制逻辑是控制器设计的核心控制部分，主要根据处理器写入控制器内部命令寄存器的命令字来完成相应操作并控制执行，主状态机控制流程如图３．５所示。
基于高速ADC和FPGA的宽带数字相关器设计
Ｌ Ｈ ａ ． Ｗ Ａ Ｕ ｏ 一 ＮＧ ｅ —ｈ ｎ Ｚｈ ｎ ｚ ａ
（．Ｃ ｎｅ ｆｒ ｐ ｃ ｃ ｎ ｅ ｎ ｐ ｌ ｄ ｅｅｒｈ ｈｎｓ ａ ｅ ｆ ｃ ｎ ｅ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ｈｎ； １ ｅ ｔ ａｅ ｉ ｃ ｄ ｐｉ ｓａｃ ，Ｃ ｉｅｅ ｒｏ Ｓ Ｓｅ ａ Ａ ｅＲ Ａｃｄｍｙ ｉ ｃ ｓ ｅ ｉｇ１０ ，Ｃ ｉａ ｏＳ ｅ ｊ １ ９ ２ Ｇ ａｕ ｔ Ｕ ｉｅｓｙ ｈｎ ｓ Ａｃｄ ｍｙ ｆ ｃ ｎ ｅ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ ｈｎ ） ． ｒｄ ａｅ ｎ ｒ ｔ，Ｃ ｉｅｅ ａ ｅ ｉ ｃｓ ｅ ｉｇ１ ０４ ，Ｃ ｉａ ｖ ｉ ｏＳ ｅ ｊ
机 ， 细 介 绍 了 系 统 各 个部 分 的接 口 电 路 和 时序 控 制 的 设 计 。 系 统 可 以 实现 四路 信 号 最 高 １ Ｇ 采 样 率 的 相 关 计 算 。 详 ． Ｈｚ ５ 关 键 词 ： 场 可 编 程 门 阵 列 ； 差 分 信 号 ； 高速 模 数 转 换 器 ； 数 字 相 关 ； 全 极 化 微 波 辐 射 计 现
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｌ ｔ ｅｆ ｕ ｔ ｋ ｓ ａ ａ ｔｒ ｎ ｃ ａ ｕ ｆ ｃ ｅ ｄ ａｎ ｖ ｌ ｉ ｉ ｌ ｏ ｒ ｌｔ ｒ ｓ ｄ ｉ ｏ ａ ｉ ａｉ ｎ ｒ ｄ ｏ ｔ ｒ ｓｉ — ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｇ ｔ ｌ ｈ ｏ ｒ ｏ ｅ ｒ ｍｅ ｅ ｓａ ｄ ｏ ｅ ｎ ｓ ｒａ ｅ ｆ ｌ ， ｏ ｅ ｇ ｔ ｒｅａ ｏ ｅ ｐ ｌｒｚ ｔ ａ ｉｍｅ ｅ ａ Ｓ ｐ ｉ ｄ ａｃ ｕ ｎ ｏ ｉ ｎ
一款用DSP+FPGA实现的数字相关器
１ ２， ３速率为 ３１４Ｍｃｓ因此， ０ ．７ ｐ， 扩频后 Ｉ 路基带码片的速率
上升为 ３１４Ｍｃｓ扩频增益为 ３ Ｂ ． ７ ｐ ， Ｏｄ 。信号可表示为 ｛
Ｎ －１
（ ＝∑ ∑ ｇ （ ｎ６ ） ｔ Ｔ） －
“ ＾ ０ ＝
其 中 ａ 一士１ ７ （ ，。 为信 息码 ， 为扩频码 ， ￡为 ， ∈ ｏ。） ／ ＂ ｇ （） 矩形 脉冲 ， ＾ １ ｓ此处未考虑脉冲成型 ， Ｔ ＝３ ０ｎ（ 通常应采用 升余 弦脉 冲） 。
ｉ ｐ ａｔ ｅ ｎｔ ｅＦ Ｄ ａ ｉ ａ ｄ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓｆｐ ａ ｔ ａ ｔ ａ ｓ ｓ ｒ ｃ ｃｄ ｏ Ｈ／ Ｓ ｒｄｏ ｎ ｒ ｖ ｄ ａ ｒ ｃｉ ｌ ｙ ｍｅ ｎ ． ｉ ｈ ｓ ｌ ｃｉ
Ｋ ｙ ｒｓ ＤＳ Ｆ ＧＡ ， ｉｉ ｌｃ ｒｅａｏ ｒｑ ｅ ｃ ｏ ｐｎ ｏ ｅ ｗｏｄ ： Ｐ； Ｐ ｄｇｔ ｏ ｒｌｔ ｒ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｈ ｐ ｉｇ ｃ ｍｍ ｕ ｉａｉｎ ａ ｎｃ ｔ ｏ
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基于FPGA的并行PRBS序列的实现
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fpga多通道脉冲计数器的设计与实现
标题：FPGA多通道脉冲计数器的设计与实现一、引言在现代科学研究和工程应用中，脉冲计数器作为一种重要的计数设备，被广泛应用于实验室测量、核物理学、天文学、粒子物理学以及通信系统等领域。
随着科学技术的进步，对脉冲计数器的性能和功能要求也越来越高。
本文将主要讨论FPGA多通道脉冲计数器的设计与实现，探讨其原理、架构以及实际应用。
二、多通道脉冲计数器概述多通道脉冲计数器是指同时能够计数多个输入通道脉冲信号的计数器。
它通常由多个计数通道、数字信号处理单元和控制单元组成。
在实际应用中，多通道脉冲计数器可以用于不同的测量场景，例如时间分辨测量、事件计数、频率测量等。
三、FPGA在脉冲计数器中的应用FPGA作为一种可编程逻辑器件，具有高速、低功耗、灵活性强等特点，被广泛应用于脉冲计数器的设计与实现中。
通过灵活的编程和并行计算能力，FPGA可以实现多通道脉冲计数器的同时处理多路信号，大大提高了计数器的计数速度和计数精度。
四、多通道脉冲计数器的设计要点1. 采样与计数：多通道脉冲计数器需要同时对多个信号进行采样，并将采样结果进行计数。
在设计时需要充分考虑采样频率、计数器精度以及信号同步等问题。
2. 数据处理与存储：多通道脉冲计数器还需要对采样后的数据进行数字信号处理，并将处理后的数据进行存储或后续分析。
在设计中需要考虑数据处理算法和存储器的容量。
3. 接口与通信：多通道脉冲计数器通常需要与外部设备进行数据交互，因此在设计中需要考虑接口标准和通信协议，以实现与外部设备的可靠通信。
五、FPGA多通道脉冲计数器的实现在实际设计中，为了实现多通道脉冲计数器，可以采用FPGA作为核心处理器，通过硬件描述语言（HDL）对其进行编程。
在编程过程中，需要考虑时序控制、数据处理、中断处理等多个方面，以保证多通道脉冲计数器的可靠性和稳定性。
六、实际应用案例以核物理实验中的脉冲计数器设计为例，我们可以看到FPGA多通道脉冲计数器在实际科学研究中的应用。
fpga与外部并行flash读写的工作原理
文章标题：深度解析FPGA与外部并行Flash读写的工作原理在当今数字化时代，数据处理和存储的需求呈指数级增长。
作为一种可编程逻辑设备，FPGA（Field-Programmable Gate Array）以其灵活性和高性能成为了处理大规模数据的首选之一。
而外部并行Flash则作为一种常见的非易失性存储器，被广泛应用于嵌入式系统和通信设备中。
本文将从FPGA与外部并行Flash的基本工作原理、数据读写流程、优缺点及应用场景等方面进行深入探讨，并将结合个人观点和理解，为读者全面解析这一主题。
一、FPGA与外部并行Flash的基本工作原理1. FPGA的基本工作原理FPGA是一种可编程逻辑设备，其基本工作原理是通过配置可编程逻辑单元和可编程互连资源，从而实现不同的逻辑功能。
其内部包含大量的可编程逻辑单元和存储单元，用户可以根据实际需求对FPGA进行编程，从而实现各种复杂的逻辑功能与算法。
FPGA的高度灵活性和并行处理能力，使其成为处理各种实时数据处理和控制任务的理想选择。
2. 外部并行Flash的基本工作原理外部并行Flash是一种非易失性存储器，其基本工作原理是通过使用并行接口来进行高速数据读写。
它通常由多个存储单元组成，并且可以同时进行多个存储单元的读写操作，从而大大提高了数据的传输速度。
外部并行Flash具有容量大、数据读写速度快等优点，被广泛应用于嵌入式系统和通信设备中。
二、数据读写流程1. FPGA与外部并行Flash的连接FPGA与外部并行Flash通常通过并行接口进行连接，这要求它们之间的数据传输速度要相匹配。
在实际连接中，需要考虑时序同步、数据稳定性等因素，以确保数据的可靠传输。
2. 数据读写流程在进行数据读写时，首先FPGA通过控制信号将所需的数据位置区域发送给外部并行Flash，然后外部并行Flash根据位置区域识别并读取相应的数据。
在写操作时，FPGA同样通过控制信号将待写入的数据发送给外部并行Flash，外部并行Flash将数据写入相应的存储单元中。
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万方数据万方数据万方数据并行数字相关器的FPGA实现作者：潘军， 李玉柏， 王雷作者单位：电子科技大学,四川,成都,611731刊名：通信技术英文刊名：COMMUNICATIONS TECHNOLOGY年，卷(期)：2010，43(7)被引用次数：0次1.王文潇.扩频通信接收机关键技术的FPGA实现[J].学术论坛,2005,35(06):9-11.2.何世彪,谭晓衡.扩频技术及其实现[M].北京:电子工业出版社,2007.3.JAMES B Y T.Fundamentals of Global Positioning System Receivers a Software Aprroach[M].Second Edition.Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2007.4.张威,张克,徐熙宗.GPS信号C/A码生成算法设计及仿真实现[J].通信技术,2008,41(11):216-218.5.PRATAP Misra,PER Enge.Global Positioning System Signal,Measurements,and Performace[M].Second Edition.Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2008.1.学位论文曲会英短波扩频通信接收系统的研究与数字化实现2004扩频通信在军事通信和民用通信中都具有重要的意义,软件无线电技术近几年得到了迅速发展,应用软件无线电的思想和通用平台,研究海上短波直扩通信接收系统的数字化实现,具有现实意义.本文从整体上阐述扩频通信系统的原理、重要指标、类型、特点和伪噪声码m序列的性质.重点针对直扩系统,给出发射和接收模型.对扩频数字化接收机的算法进行了研究和分析,主要包括信号采样、多速率信号处理、数字正交混频、BPSK信号的解调和扩频码的同步理论与算法.还研究了高效数字滤波器的实现,给出凯撒窗函数滤波器和积分梳状滤波器的具体设计方法.对地波传播、大气噪声和发射天线效率的具体参数进行计算和仿真验证,为工作频率的确定提供了依据,并相应地确定了接收机的主要技术指标.根据指标要求,设计出直扩系统的数字化接收机,包括前端模拟放大、A/D带通采样、数字下变频(DDC)、基带信息处理以及外围辅助电路.在此硬件平台上,运用软件算法实现了数字信号正交混频、数字下变频的多级抽取和抗混叠滤波器参数的设计,在核心部分DSP中,实现对AD6620各参数的配置,完成与AD6620之间的数据传输,并用软件实现BPSK信号的解扩解调算法,最后利用FLASH设计了DSP的16位并行引导装载,完成一个独立的扩频数字接收系统.整个系统的时序控制和译码电路都由CPLD来实现,并且设置了与计算机的通信接口,为将来功能的扩展留出了空间.2.期刊论文邓孝祥.范艳根.王玉萍基于FPGA的数字下变频器设计-移动通信2008,32(16)文章首先分析数字下变频结构及其实现方法,然后重点研究了如何基于FPGA实现下变频的功能,并通过仿真分析验证了该实现方法的正确性.结果表明,该实现方法可用于各类数字通信系统中频信号的数字下变频处理,具有一定的实用价值.3.学位论文吴皓威直扩数字化接收机解扩解调研究与实现2006扩频通信是一种有着极其优异性能的通信方式，自其诞生之日起就受到了广泛的关注。
论文围绕数字化DS-BPSK接收机的解扩和解调展开，主要研究了直扩接收机中的数字下变频、伪码快捕与跟踪、载波捕获与跟踪、数据解调等内容，设计了针对DS-BPSK信号的解扩解调方案，并进行了理论分析和性能仿真，最后在FPGA上实现了该方案，相应的测试结果证明了方案的正确性。
该课题将用于航天测控测距中。
论文的主要工作如下：1、通过分析伪码信息帧测距遥测系统的需求，针对高动态的机载环境，设计了基于软件无线电思想的全数字DS-BPSK接收机方案。
2、对比了各种数字下变频方案，根据实际情况，设计了适合系统的数字下变频方案，即把带通欠采样的频谱搬移和数字正交下变频两种方案相结合，更有效的完成了从中频到基带的变换。
3、为了满足测距中伪码快捕的需要，通过分析常见的伪码同步方法，确定了本系统采用的伪码快捕和跟踪方案。
伪码捕获采用多通道并行伪码相位搜索策略，兼顾了捕获速度和硬件复杂度的要求；在非相干超前滞后延迟锁定环的基础上增加了载波辅助功能，提高了伪码跟踪电路在高动态环境下的适应能力。
4、提出了适合在大频偏环境下的载波同步方案，系统采用逐步缩小范围的载波同步策略。
总体的载波同步策略是：初始阶段频率偏差很大，使用时-频二维搜索将载波频率偏差缩小到伪码能够同步情况；伪码同步后，频率偏差仍然较大，解调环不能正常工作，这时利用动态性能较好的FLL跟踪频率变化；当频率偏差减小到一定程度之后，使用环路带宽窄的PLL跟踪载波相位，从而能够正确解调出BPSK数据。
5、研究了在FPGA中实现数字下变频、伪码同步、载波同步的具体方式和技巧，总结了FPGA在进行大规模数字系统设计和开发过程中的一些经验。
通过在硬件平台上对接收机方案的性能指标测试，表明提出的方案和实现结果达到了接收机要求指标。
4.学位论文陈文强基于软件无线电的扩频信号接收技术研究2005本文研究了扩频通信和软件无线电技术的发展及现状，阐述了扩频通信的理论基础，给出了直接序列扩频通信的系统模型和功率谱，并详细分析它的处理增益和主要特点。
本文对基于软件无线电扩频接收系统在MATLAB环境下进行了仿真分析。
产生了伪随机序列，进而得到含有高斯噪声和频移的直接序列扩频信号源。
分别给出了同步、解扩和解调各模块的仿真结果。
仿真并分析了扩频接收系统的性能，表明用软件无线电技术实现扩频接收是可行的。
该课题做了大量工作，对软件无线电和扩频通信做了有益的探索。
5.期刊论文吴淼.惠晓威.李超群基于软件无线电的扩频通信系统同步性的研究-科技创新导报2007,""(35)采用现场可编程门阵列FPGA实现软的件无线电技术,控制和调整扩频通信系统的同步性能.介绍了用FPGA实现对采样信号正交数字下变频,完成同步搜索和频偏估计,以及纠正载波频偏和调整码元速率,同步跟踪.系统锁定同步信息并跟踪载波频偏变化,进行扩频码的非相干解调和解扩,最后还原出基带信息,实现同步性.6.学位论文马伟涛基于STEL-2000A的扩频电台研究与设计2003该文结合STEL-2000A对全数字化扩频、解扩中的关键技术进行了研究.主要包括数字中频中的A/D变换、数字下变频、数字匹配滤波器以及数字化解调中的载波跟踪技术等.并以STEL-2000A为主要芯片,配合QPSK调制器、ADC转换器和TMS320F206等外围电路设计了一个直接序列扩频通信系统.7.期刊论文吴淼.惠晓威.李超群基于软件无线电的扩频通信系统同步性的研究-山东通信技术2007,27(3)采用现场可编程门阵列FPGA实现软件无线电技术,控制和调整扩频通信系统的同步性能.该系统介绍了用FPGA实现对采样信号正交数字下变频,完成同步搜索和频偏估计,以及纠正载波频偏和调整码元速率,同步跟踪.系统锁定同步信息并跟踪载波频偏变化,进行扩频码的非相干解调和解扩,最后还原出基带信息,实现同步性.8.学位论文于吉涛直扩系统中多窄带干扰抑制算法研究及系统实现2005直接序列扩频通信系统其抗干扰能力由扩频增益决定，可以通过增加扩频码长和带宽来增加扩频增益，但由于带宽和技术方面的限制扩频增益总是有限的。
窄带干扰由于其功率谱密度比宽带干扰高得多，所以它对DSSS系统的破坏性很强，仅靠系统自身的抗干扰能力很难保证系统正常工作。
因此需引入自适应干扰抑制技术。
该文详细介绍和分析了时域线性自适应滤波技术、时域非线性自适应滤波技术、时域新自适应算法和频域自适应滤波技术的原理和性能，并且使用计算机进行了仿真。
由于时域算法的实时性很难达到，而频域算法不但对多窄带干扰的抑制性能较好，而且算法中的快速傅立叶变换(FFT)在实际中也容易实现，整个算法的实时性容易达到，文中选用频域算法在硬件系统上进行实现。
该文提出了一种基于数字中频技术的直扩系统多窄带干扰抑制器实现方案，并且使用CadencePSD设计原理图和PCB布线。
中频信号通过高速A/D芯片进行中频欠采样后送入数字下变频(DDC)芯片，将信号搬到基带并且将采样速率降为chip速率的2倍送入FIFO进行缓冲，当FIFO中的数据满时通知DSP启动DMA从FIFO读一块数据进行窄带干扰抑制，处理完后的数据通过DSP中的串口输出。
数字下变频芯片使用FPGA来配置，配置程序由DSP的定时器0输出一个正脉冲来启动。
最后在CCS软件开发平台上实现了频域自适应抑制算法。
程序由两部分构成，主程序采用C语言配置DSP和各外设的控制寄存器;核心处理程序采用C程序调用汇编子程序的方法实现。
汇编子程序使用线性汇编通过汇编优化器进行优化得到。
通过逻辑分析仪和CCS中的相关工具可以看出该算法可以有效地抑制多窄带干扰，并且能够达到实时性。
为了能够实现DSP的自举，需要将程序烧写到系统的FLASH芯片中，该文还对DSP通过16位FLASH自举过程进行了研究，并编写了FLASH烧写程序。
9.学位论文蒋毅凯“CX-1”低轨小卫星地面手持终端扩频软件解调器的体系结构及关键算法研究2005低轨小卫星短数据通信系统由于小型化、成本低、研制周期短在国民经济与国防建设中有着很好的发展前景。
手持终端是“CX-1”低轨小卫星双向短数据通信系统的重要组成部分，扩频解调器的低功耗、快速捕获和自适应干扰抑制是手持终端必须具备的关键特性。
本文以参加“CX-1”小卫星手持终端的研制工作为背景，在已经投入实际使用的扩频软件解调器的基础上深入地研究了手持终端中扩频软件解调器的系统结构和关键算法，研究的重点放在：1.如何满足手持终端的特殊功能要求，即在存在大多普勒频移情况下对扩频信号的快速捕获和在地面恶劣的电磁环境下对小卫星下行通信信号进行自适应干扰抑制。
2.如何在尽可能少地降低解调器性能或者不影响解调器性能的前提下，降低扩频软件解调器的运算量，从而达到降低功耗的目的。
首先讨论了扩频解调器的系统模型，包括扩频通信系统的简要介绍，扩频解调器的组成，并推导出“CX-1”小卫星手持终端中扩频解调器在高斯白噪声下的误码率的理论值。
随后详细地讨论了扩频软件解调器的硬件和软件设计，并从计算复杂度和解调算法计算量的角度得出了扩频软件解调是可行的结论。
其次对扩频软件解调器中的数字下变频算法和扩频信号的快速捕获算法做了深入的研究。
在分析了数字下变频频率合成查找表长度与无杂散动态范围的关系后，针对在存在大多普勒频移情况下的数字下变频器提出了一种改进的数字下变频器结构；比较了软件扩频解调器中采用的二次变频捕获结构和硬件相关器捕获结构相同条件下在捕获时间上的差别，提出了一种将计算量从O(N2)降低到O(Nlog2(N))的频域相关器算法，与常规频域相关器算法相比，这个算法可以完美地解决FFT长度与伪码长度之间不匹配的缺点。