基于FPGA的角跟踪接收机误差信号平滑算法的实现

在星间链路自跟踪系统中,角跟踪接收机中误差信号的抖动大小决定系统天线跟踪精度和稳定度。为降低误差信号的抖动,结合工程实际应用情况,在FPGA上实现一种16点加权平均滑动窗算法。该算法首先对误差信号进行频谱分析,找出误差信号的频率分布范围。然后根据误差信号采样率和误差信号的频率分布范围,确定加权滑动窗点数和加权系数。最后在FPGA上对该算法进行实现,实现过程中采用桶形移位器方式,将15次加法和1次除法运算降低为1次加法,1次减法和1次截位操作,FPGA资源使用量显著降低。实际测试结果表明,该算法能有效对角跟踪接收机误差信号进行平滑,从而解决角跟踪接收机在低信噪比、高信息速率情况下误差信号抖动不满足指标要求的问题。误差信号抖动由0.25V左右降低为0.06V左右,这一方式显著改善了系统性能。     

基于FPGA的柔性机械臂多路无刷直流电机控制系统设计

针对柔性机械臂一般为超冗余机械臂,需要多个无刷直流电机驱动各个关节的运动,传统的数字信号处理（DSP）芯片、单片机用户接口有限,无法同时驱动十几个无刷直流电机运动,并且采用传统的PID算法控制精度较低,不适应于高精度柔性负载的控制。本文提出采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）芯片实现柔性机械臂多路无刷直流电机的控制,设计出改进型神经元自适应PID控制器,有效提高各关节电机的位置跟踪精度和抗柔性负载扰动能力,同时完成了规划位置的直线插补、多路电机母线电流采集、多路电机旋变位置信号采集处理。并在柔性机械臂原理样机中进行了验证,设计的驱动控制器能使得每个关节电机定位精度优于0.2°,各关节的无刷直流电机同步性、协调性良好。     

1553B多功能RT IP核的设计与实现

介绍了采用一种自主研发多功能IP核实现总线全地址响应的设计方案,其可在FPGA中灵活配置,配备外围电路后可以方便实现各种功能.设计采用VHDL硬件描述语言进行编程,采用综合工具ISE Foundation对设计进行综合、优化,在ModelSim - SE 6.1g中进行时序仿真,并且最后在FPGA上实现.     

基于FPGA的嵌入式步进电机恒流控制系统设计与实现

长期在轨运行的航天器需具备补加推进剂的功能,补加过程通过步进电机驱动浮动连接机构实现。在保证航天器稳定运行在轨补加的前提下,从简化软件设计角度出发,提出了步进电机相电流自适应闭环控制方案,即通过比较器完成电流硬件比较。由FPGA根据比较结果对步进电机相电流进行恒流斩波,以控制步进电机相电流误差不大于10%,从而保证浮动连接机构的平稳运行。为验证步进电机相电流控制效果,采用仿真和实验的方法进行测试,测试结果表明,基于FPGA恒流斩波的闭环控制方式可以有效地将步进电机相电流误差限定在10%范围内。     

基于FPGA的FIR滤波器设计

本文详细介绍了基于Altera公司FPGA的DSP开发技术,通过实例FIR滤波器,阐述了基于DSP Builder的开发流程,并用ModelSim进行了仿真。     

以嵌入式CPU和FPGA为基础的嵌入式系统架构

介绍了以嵌入式CPU和FPGA为基础构建的嵌入式控制系统,以此为基础,总结出一种面向嵌入式高端应用的通用架构.通过分析Vxworks操作系统及应用软件在该嵌入式系统中的作用,讨论了如何划分嵌入式系统的软硬件功能.     

FPGA在TDMA扩频信号传输格式中的应用设计

通过在时分多址(TDMA)系统中引入扩频技术,提出了采用FPGA芯片设计一种多进制编码扩频信号传送的方法;介绍了该设计方法的特点和实现流程。在相应硬件开发平台上的仿真试验结果表明,该设计是行之有效的。     

一种基于FPGA单芯片的IRIG-B时间编码技术及其实现CSCD

针对目前通用的IRIG-B时间编码技术电路设计繁琐复杂的问题,深入研究了IRIG-B时间编码技术,提出了基于FPGA(现场可编程门阵列)的单芯片解决方案,设计了VHDL与c语言软硬结合的编码算法,实现了IRIG-B时间编码并得以应用。该编码技术算法简洁、精度高、可移植性强,具有较好的应用前景和经济效益。     

多卜勒雷达频率调制转换基准插件的FPGA实现

多卜勒导航雷达广泛应用于各种飞机的导航系统,调制转换基准插件是多卜勒雷达的核心部件之一.本文介绍的一种设计采用数字控制振荡器技术,利用FPGA实现调制转换基准插件功能,从而代替原模拟部件,解决了设备的维护问题.     

多通道高计数率单光子计数系统的设计与实现

光子计数探测具有极高的探测灵敏度，已成为大气探测激光雷达的主流探测手段。设计了一种基于FPGA的8通道高计数率单光子计数系统，提出了一种基于多相时钟过采样的光子脉冲检测方法，实现了2 ns的光子脉宽分辨率、200 MCPS的光子计数率、无死时间的连续多通道同步计数，具有高计数率、高实时性、高集成度的特点。系统已装备于北京遥测技术研究所研制的多波长拉曼偏振大气探测激光雷达中，在激光雷达大气遥感中发挥了重要作用。