基于FPGA的扩频基带处理器中数控振荡器设计

扩频无线通信以其带宽大、抗干扰能力强等优点,逐渐取代了原来的窄带、模拟系统,成为铁路通信的发展方向,扩频基带处理器是其重要的组成部分.本文介绍了一种基于FPGA的扩频基带处理器的结构和基本原理,阐述了实现数控振荡器NCO（Numerically Controlled Oscillator）所使用的迭代算法,并对仿真结果进行了分析说明.采用Verilog硬件描述语言,在Quartus Ⅱ软件平台上实现了扩频通信基带处理器的数控振荡器设计.仿真和综合结果表明该算法设计思路正确,相对于传统的查表算法,具有占用资源少、结构简单、输出精度高,控制灵活和易于实现等特点.该方法已在扩频基带处理器中得到应用.     

基于PCI总线的高速智能通信适配器的设计与实现

区域性控制计算机联锁系统正逐步成为计算机联锁系统新的发展方向，区域联锁系统要求有一个高速，可靠，传输距离远的安全数据通信网，来保证铁路信号安全信息的可靠，实时，高效的传输，文章分析了影响系统通信性能的几项瓶颈因素及其优化方法，并介绍了智能通信适配器的设计思想及实现方法。     

二维DCT的FPGA实现与优化设计

介绍一种基于行列变换结构,并用FPGA Virtex Ⅱ XC2V250来实现二维DCT变换的方法。乘法器采用了移位求和,并且引用了流水线结构和RAM转置存储技术,提高了芯片处理速度。适合于各种视频图像压缩的实时应用。在乘法器设计中,乘法器用右移求和操作来实现,避免了先做乘法把小数变整数,然后做除法得到结果,这种方法结果更精确。     

嵌入式ARM-Linux系统在便携式测流仪中的应用研究

随着嵌入式技术不断发展，微处理器已被应用于各种电子仪器的设计当中。近年来，ARM嵌入式微处理器技术发展迅速，并以其高性能，低功耗的特性成为嵌入式领域应用最广泛的32位微处理器。本课题将ARM微处理器技术率先引入到测流仪器的设计中来，采用基于ARM920T内核的AT91RM9200微处理器作为系统CPU；同时在软件方面，采用功能强大而源码免费开放的Linux系统，组成了基于ARM微处理器的Linux系统（简称ARM-Linux系统），并对这种先进的嵌入式系统在多普勒测流仪中的应用进行了研究，以期提高多普勒测流仪的整体性能。     

基于分布式算法FIR滤波器的FPGA实现

在利用FPGA实现数字信号处理方面,分布式算法发挥着关键作用,与传统的乘积-积结构相比,具有并行处理的高效性特点.研究了基于FPGA利用分布式算法来并行实现FIR数字滤波器硬件电路的方法.首先介绍了FIR数字滤波器的基本概念和分布式算法的基本原理,然后讨论了具体的硬件实现电路,FIR数字滤波器用VHDL进行描述并综合到FPGA中,仿真结果表明,该结构完全可以达到实际应用的要求.介绍的分布式算法数字FIR滤波器FPGA并行实现的方法可使滤波器的设计简单化,利用加法器代替乘法器不仅节约了硬件资源,而且提高了数字信号处理的速度.     

基于双FPGA的MVB通用接口研制

针对目前铁路上的MVB接口单元几乎只能应用于MVB-cPCI或MVB-PC/104两种通信方式的局限性,提出了一种新的通信方案,即通过ARM芯片检测总线连入状况,自动引导对FPGA配置不同的程序,以实现在同一个MVB接口单元上完成MVB与其他系统总线(如MVB-USB、MVB-Ethernet总线等)互连通信的功能.所设计的MVB接口单元能实现MVB与其他系统总线互相传输数据,能增强MVB与外界信息交换的能力,克服车载设备间、车载设备与非车载设备间的兼容性低的缺点.该研究不仅从理论上阐述了基于FPGA的多种系统总线互连的接口设计,还实现了样板设计,并进行了互连通信测试.试验结果表明,这种研究不仅能实现多总线互连通信,还可应用开发高访问速率的TCN5类设备.     

车轮踏面多通道数据采集系统设计

车轮是机车车辆最主要的承载部件之一,车轮的运行状况直接关系到机车车辆的运行安全。在研究和总结国内外机车车辆在线踏面擦伤检测技术应用及发展现状的前提下,基于FPGA设计核心控制模块,车轮踏面多通道数据采集系统（以下简称“系统”）不但能实现对前端10通道车轮踏面振荡信息以10KHz速率进行数据采集和转换控制,而且能完成与后端DSP数字信号处理器间的通信。同时采用FPGA自顶向下模块化的具体实现方案,使系统功能更加直观。     

一种数字混沌加密系统的嵌入式仿真实现

海上舰船之间以及舰船与控制中心之间通信的加密及解密事关整个海战成败。本文对用于海上舰船通信加密系统中热门Baptista混沌加密算法进行了系统研究,分析在实际舰船通信系统中实现的利弊。针对Baptista算法在产生的混沌加密信号出现的周期规律性以及动力衰退性弊端,改进此算法,提出一种加强型控制位混沌加密算法。此算法通过增加控制位对混沌加密明文进行自适应控制,使其不规律改变混沌系统运行轨迹,克服Baptista算法的周期性以及动力衰退性。最后设计基于此算法的FPGA仿真系统,对其进行验证。     

新颖数字车钟记录仪

为了满足不断提高的舰船自动化程度,开发一种新颖数字车钟记录仪是势在必行的。文中介绍了数字车钟记录仪所具有的新功能,提出了新颖数字车钟记录仪的方案设计、软硬件组成和具体实现方法。开发成功后的数字车钟记录仪,其方便的安装方式、简单的信号网络连接、先进的技术应用和可靠的质量,将广泛应用于各类舰船中。     

嵌入式智能操作面板设计

本文介绍了一种新型的嵌入式智能操作面板,以提供人机界面和网络通信为基本功能框架,以ARM处理器和嵌入式Windows CE操作系统为核心,通过串口或以太网口和其他控制系统交换数据。