检索结果-南通市图书馆

作者：万海清华中科技大学

学位级别：硕士

近几年随着智能手机的快速发展和智能家居概念的逐步推广,人们对家用产品的智能化和移动化提出了更高的要求。其中视频监控产品作为智能家居中的重要一员,随着人们对家庭安防的的愈加重视,监控产品正逐步走入千家万户。而每年人们手中... 详细信息

近几年随着智能手机的快速发展和智能家居概念的逐步推广,人们对家用产品的智能化和移动化提出了更高的要求。其中视频监控产品作为智能家居中的重要一员,随着人们对家庭安防的的愈加重视,监控产品正逐步走入千家万户。而每年人们手中智能手机升级淘汰下很多“旧手机”无处处理,正好可以将其变废为宝改造成一部低成本的智能视频监控设备,本论文便是作这方面的研究工作。本文首先介绍了本课题的相关背景以及发展现状,确立设计方向。鉴于Android平台在移动平台中占据主流且终端设备价格低廉,选定Android终端作为开发和测试平台。本文后面接着研究了视频监控中通常采用的技术,包括Android系统平台、H.264编码、实时传输协议、运动检测算法。最终基于需求开发出一款具备运动检测功能的视频监控应用。在实际的项目开发过程中,釆用Android平台提供的Camera类实现视频的实时釆集和预览,之后借助最新的MediaCodec类提供的编码接口对采集的视频流进行H.264编码和本地视频存储,其中提出编码颜色格式自适应的改进方案。同时采用双阈值帧差法简化算法对采集的原始视频流进行运动检测处理,对异常画面作出智能检测判断,实现远程报警。最后按照RTP协议对编码的视频数据进行打包,通过UDP以无线传输的方式发送到接收端。接收端则通过安装VLC播放器来实时解析采集端传送的视频数据实现播放。采集端和接收端联系在一起可构成一个视频监控系统。最后经过测试,设计的监控应用软件可以实现视频采集、运动检测、远程报警、无线传输等基本功能。性能上,传输的延迟时间在3s左右,丢帧率低于5%,运动检测的漏检率低于6%,并具有运行稳定、使用方便、成本低廉等特点,因此可以用于一般的家庭办公室等监控环境。

关键词： Android 视频监控运动检测帧差法远程报警无线传输 H.264

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一种双频带可控增益功率放大器的研究

一种双频带可控增益功率放大器的研究

作者：吴炎辉华中科技大学

学位级别：硕士

在未来的移动通信领域,手持设备将会集成越来越多的功能,成为一个通用的终端,而射频前端是手持终端中的一个重要模块,这势必会对单芯片多标准的射频前端提出要求。随着CMOS工艺不断进步和成熟,器件、电路和系统结构不断创新,用CMOS来实... 详细信息

在未来的移动通信领域,手持设备将会集成越来越多的功能,成为一个通用的终端,而射频前端是手持终端中的一个重要模块,这势必会对单芯片多标准的射频前端提出要求。随着CMOS工艺不断进步和成熟,器件、电路和系统结构不断创新,用CMOS来实现单芯片多标准的射频收发器已经是一种趋势。而要实现多标准的射频收发器,必然要求设计出相应的多标准功率放大器电路。本文实现了一款双频带可控增益的功率放大器。并设计了一种低频段宽带功率放大器的结构,在输入和输出级采用宽带放大器,级间采用可重构匹配电路,负载采用宽带匹配电路来实现;分析和比较了几种开关的特性,设计实现了互补型开关,该开关较好的实现了功率放大器中两个频带的选择;在仿真功率放大器的驱动级和输出级阻抗频率特性的基础上,设计出了相应的阻抗匹配电路,精确实现了功率放大器中的阻抗匹配。另外,该功率放大器还可以实现输出功率控制的功能。本文设计的功率放大器电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,电路仿真工具采用Cadence公司的SpectreRF。通过仿真分析,最终实现的功率放大器工作频率为2.4GHz和390MHz-970MHz。当工作在2.4GHz时, 1dB压缩点约为-0.6dBm,最大PAE可达34.8%,最大输出功率为23dBm;当工作在390MHz-970MHz时, 1dB压缩点约为-2.5dBm,最大的PAE可达29.6%,最大的输出功率为20.8dBm。两个频段功率放大器均工作稳定、实现了输出功率的控制。通过仿真结果,及与其它相关研究成果比较分析,低频段功率放大器实现了宽频带工作,能兼容更宽的频带;输出功率接近设计指标,电路工作稳定,可以实现输出功率的控制;仿真得到的PAE满足设计要求。仿真结果表明,设计的功率放大器基本满足设计要求。

关键词：射频集成电路射频收发器功率放大器 CMOS工艺

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I/O多路由复用的8位微处理器的设计

I/O多路由复用的8位微处理器的设计

作者：王婷华中科技大学

学位级别：硕士

8位微处理器的在众多的领域都有着十分的广泛应用,消费类电子产品、遥控玩具等的智能监控、战场情报的采集等都可以看到它的身影。从如今的微处理器的发展形势下可以看出,微处理器的发展趋势有:可靠性及应用水平越来越高;内部所集成的... 详细信息

8位微处理器的在众多的领域都有着十分的广泛应用,消费类电子产品、遥控玩具等的智能监控、战场情报的采集等都可以看到它的身影。从如今的微处理器的发展形势下可以看出,微处理器的发展趋势有:可靠性及应用水平越来越高;内部所集成的功能部件越来越多;功耗越来越低。随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高,微处理器还会不断产生新的变化和进步。本文的目的是设计一种内部集成多功能部件且具有复用I/O端口的新的8位微处理器。该微处理器的特征为:可以方便的直接应用IS、SPI、UART、IC等多种总线协议;其内集成的PWM模块使其可直接输出所需的波形;同时TIMER模块使得其可定时;INT模块则可对系统的中断进行处理;PMC模块使得系统可关闭不必要的模块,从而大大降低了系统的功耗。对每一功能模块,本文均给出了其功能介绍、特点、结构原理,及仿真结果和相应的分析。内部集成大量的功能部件,以提高系统的兼容性的同时,设计中对系统的pins进行了路由控制,以使得其I/O pins能够实现良好的复用性。通过路由算法,成功的实现了这一点。最终的pins可通过编程来实现管脚的灵活连接。即同一pin可通过配置与其内部所集成的不同的功能pin相连接。在可编程的同时可实现pins的并行数据传输。本文的仿真结果均通过Xilinx的Spartan 3A XC3S200A的FPGA器件的验证。验证显示,功能部件的作用均满足所需的要求。各功能部件的仿真结果及相关数据在相应的章节均给出了说明。

关键词：微处理器路由算法总线协议接口技术

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自适应OFDM数字基带接收器的低功耗研究

自适应OFDM数字基带接收器的低功耗研究

作者：张维津华中科技大学

学位级别：硕士

随着越来越多的无线设备走入生活,人们对多媒体业务的需求越来越高。传送多媒体业务需要一定带宽的保证,但传统的无线网络不能很好的支持多媒体业务。OFDM调制技术以其高的频谱利用率和抗干扰能力,成为未来移动通信中的关键技术。在4G... 详细信息

随着越来越多的无线设备走入生活,人们对多媒体业务的需求越来越高。传送多媒体业务需要一定带宽的保证,但传统的无线网络不能很好的支持多媒体业务。OFDM调制技术以其高的频谱利用率和抗干扰能力,成为未来移动通信中的关键技术。在4G的标准中将被作为底层调制技术提供更高的传输质量。作为手持无线设备,普遍采用电池供电,功耗是其成功与否的关键,本文针对OFDM数字基带接收端的低功耗问题进行了研究,对高功耗的部分进行了优化设计。文中首先分析了OFDM数字基带接收端的基本结构及功耗比例,分析表明,信道估计器及信道译码器(Viterbi译码)占用了整个无线收发器数字基带功耗的70%0%,因此,如果能对这两部分进行优化设计,将极大地降低手持终端的功耗。然后本文分析了主流的几种信道估计算法,并对低复杂度信道估计算法进行研究。提出一种联合导频与训练序列进行信道估计的算法。通过重新推导状态空间方程,对Kalman滤波算法进行了简化。通过Matlab7.0进行了系统建模及仿真,结果表明,提出的算法具有低的复杂度,且性能在移动环境下优于传统算法。其次,本文采用的是Viterbi译码方式进行信道解码,文中对Viterbi译码算法在不同编码率及调制方式(BPSK(1/2,3/4),QPSK(1/2,3/4),16QAM(1/2,3/4),64QAM(2/3,3/4))下进行了回溯深度vs性能的仿真,提出了一种自适应的Viterbi译码器,通过设计可重构的幸存路径存储管理单元(SMU),译码器可以根据不同调制方式自适应地选择回溯深度,并通过简化分支度量运算,降低了Viterbi算法中分支度量单元(BMU)和加-比-选单元(ACSU)的复杂度。传统文献对于算法分析较多,硬件实现关注较少,尤其是信道估计器。本文对信道估计和Viterbi译码进行了硬件实现,用FPGA工具ISE及Designer Compiler进行了面积及功耗的分析。实验结果表明它们不仅理论上性能高,在实现上也达到了低功耗的目的。

关键词： OFDM 低功耗信道估计 Viterbi解码

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射频识别标签芯片基带控制器的研究与实现

射频识别标签芯片基带控制器的研究与实现

作者：孙枫叶华中科技大学

学位级别：硕士

射频识别(RFID)是无线射频识别技术(Radio Frequency Identification)的简称,它作为一种新兴的自动识别技术,具有广阔的发展前景,对其进行研究具有重要的意义。完整的射频识别系统由阅读器(Reader),电子标签(Tag)和应用系统三部分组成... 详细信息

射频识别(RFID)是无线射频识别技术(Radio Frequency Identification)的简称,它作为一种新兴的自动识别技术,具有广阔的发展前景,对其进行研究具有重要的意义。完整的射频识别系统由阅读器(Reader),电子标签(Tag)和应用系统三部分组成。在实际应用中,标签附着在待识别物体的表面,标签中一般保存有约定格式的电子数据。阅读器提出请求给标签,标签响应阅读器的请求并且根据要求做出回复。本课题主要阐述典型频率为900MHz电子标签基带控制器的设计实现。基带控制器既可以用状态机实现,也可以用MPU实现。本文阐述了选用基于状态机的体系结构的原因和基带控制器的组成。循环冗余检验(CRC)常采用CRC-5或者CRC-16实现。ISO/IEC 18000-6标准规定,根据请求指令的长短分别采用5位或16位的CRC进行检错校验。本文提出了兼容CRC-5/16的两种实现方法并且进行了比较。有限状态控制器(FSM)是基带控制器的核心部分,状态控制器根据阅读器的请求指令进行相应的操作,并根据标签当前所处的状态做出回复。本文描述了状态控制器在各个状态的处理流程。状态控制器设计的好坏直接决定了基带控制器的性能,因此对状态控制器的优化是讨论的重点。低功耗问题是RFID比较引人关注的问题,对于无源标签来说,如果能量消耗过大,可能导致标签无法正常工作,本文针对900MHz标签功耗比较大的情况提出了解决方案。

关键词：基带控制器 CRC检验有限状态机低功耗

13.56MHz射频识别芯片收发器模拟前端的研究

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13.56MHz射频识别芯片收发器模拟前端的研究

作者：熊廷文华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)已经广泛地用于物流管理、交通管理、门禁系统、生产自动化等众多领域。一个基本的射频识别系统包括读写器(Reader)和电子标签(Tag)两部分。模拟前端是射频识别芯片中的关键模... 详细信息

近年来,射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)已经广泛地用于物流管理、交通管理、门禁系统、生产自动化等众多领域。一个基本的射频识别系统包括读写器(Reader)和电子标签(Tag)两部分。模拟前端是射频识别芯片中的关键模块,包括读写器模拟前端和标签模拟前端两个部分。针对读写器芯片模拟前端接收电路的解调精度不够的问题,本文给出了一种基于采样接收的正交解调电路,包括载波解调电路、自动增益放大器、相关器以及量化与估算模块等;调制发射包括100%ASK调制和10%ASK调制两种,采用多路直接调制发射电路,满足不同发射功率的需要。 RFID电子标签根据其能量来源可以分为无源和有源两种。无源RFID电子标签通过自身的标签天线感应出Reader发射的射频信号来产生整个芯片工作的电源。因此,如何高效地利用感应到的能量给芯片供电成为无源RFID标签芯片模拟前端的最重要的问题。本文给出了一种适用于无源高频RFID标签芯片的LDO线性稳压器电路的设计。该稳压器具有较宽的输入电压范围(3.3V～7.5V)、较低的输入输出压差(120mV)和静态电流(<20μA),能高效地利用标签天线上感应到的能量产生整个芯片的工作电源。此外,本文给出了一种标签芯片调制解调电路的设计,该电路能同时符合目前高频RFID系统的三种国际标准。最后本文进行了射频识别系统模拟前端的仿真建模,并给出了验证方案和系统仿真结果。电路设计和仿真采用中芯国际0.35μm工艺库,并通过该公司的流片验证。仿真结果表明所设计的模拟前端完全满足高频RFID系统的工作要求。

关键词：模拟前端射频识别读写器电子标签调制解调

OFDM数字基带AMC自适应控制算法的研究和硬件实现

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OFDM数字基带AMC自适应控制算法的研究和硬件实现

作者：吴兰春华中科技大学

学位级别：硕士

在OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统中运用自适应技术能够大大提高系统的吞吐量。本文提出了一种改进的OFDM数字基带AMC(Adaptive Modulation and Coding,自适应调制编码)自适应控制算法,并且对该AM... 详细信息

在OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统中运用自适应技术能够大大提高系统的吞吐量。本文提出了一种改进的OFDM数字基带AMC(Adaptive Modulation and Coding,自适应调制编码)自适应控制算法,并且对该AMC自适应控制算法进行了硬件设计。对于自适应技术而言,准确的信道状态信息是不可或缺的,本文提出的自适应控制算法是基于无线信道的SNR (Signal to Noise Ratio,信噪比)信息。文中分析了三种SNR的估计算法,分别是基于接收信号星座图误差的SNR估计算法,基于接收信号的二阶四阶矩的SNR估计算法以及基于OFDM子载波特性的SNR估计算法。并使用Matlab7.0对这三种SNR估计算法进行了仿真和性能比较,并分析了这三种算法的硬件实现复杂度。基于以上两点的考虑,将基于OFDM子载波特性的SNR估计算法用于OFDM数字基带AMC自适应控制算法的设计。通过Matlab仿真该SNR估计算法下,各种MCS (Modulation and Coding Scheme,调制编码方式)下的SNR与BER(Bit Error Rate,误比特率)的关系曲线,并在BER为10-3的约束下,找到了各种MCS的切换SNR域值。本文提出的OFDM数字基带AMC自适应控制算法的基本思想是通过估计出的SNR值,来切换OFDM系统的调制编码方式,从而提高系统的平均吞吐量。确定OFDM数字基带AMC自适应控制算法后,就是对其进行硬件设计。在硬件设计的过程中,需要考虑的是硬件实现时面积、功耗和模块性能的折中。硬件实现OFDM数字基带AMC自适应控制算法对采用OFDM系统的手持终端而言是有重要意义的。这对提高自适应OFDM系统的集成度是非常重要。这也顺应了无线通信手持终端微型化、低功耗化的趋势。

关键词：硬件实现 OFDM AMC自适应控制 SNR估计

高速ADC测试技术的研究与实现——以AD9238为例

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高速ADC测试技术的研究与实现——以AD9238为例

作者：夏达方华中科技大学

学位级别：硕士

作为模拟电路和数字电路的接口,ADC是收发机中的关键模块之一。随着高速高精度ADC的发展,模拟输入端对噪声的干扰异常敏感,因此高速ADC的性能很大程度上受到了外围电路设计和整个电路板设计的影响。另外影响高速ADC动态性能的因素也很多... 详细信息

作为模拟电路和数字电路的接口,ADC是收发机中的关键模块之一。随着高速高精度ADC的发展,模拟输入端对噪声的干扰异常敏感,因此高速ADC的性能很大程度上受到了外围电路设计和整个电路板设计的影响。另外影响高速ADC动态性能的因素也很多,比如输入信号幅度、时钟抖动、相干采样等。如何有效的评估高速ADC的性能已成为国内外研究的热点。本文结合课题组项目的需要,以12Bit高速ADC芯片AD9238为例,进行了高速ADC测试技术的研究,探索出了一套适合高速ADC测试的方案及流程。具体研究内容如下:首先本文介绍了高速ADC的静态指标和动态指标的测试方法,其中包括码密度法和基于数字频谱分析的动态测试。然后详细介绍了测试平台中高速ADC测试PCB的设计方法,包括原理图的分析、原理图仿真、高速混合信号的PCB布局布线、基于IBIS模型的信号完整性分析及基于PDN网络的电源完整性分析等。接着搭建了以TI公司TSW4806 EVM为时钟源、E4438C为信号源的较低成本、开发周期短的测试平台,验证了1MHz、10MHz及20MHz不同频率下AD9238的性能。测试结果表明:在60MHz采样、20MHz模拟输入下,其SFDR高达75dB,有效位数达10.6Bit。另外本文还探讨了不同幅度、以及模拟输入端有无滤波器下的动态性能。最后结合实际测试情况,对低频输入下导致AD9238的性能不太理想的因素进行了验证与分析,对高速ADC的测试及工程应用提供了一定的指导意义。

关键词：高速ADC 静态测试动态测试模拟输入高速PCB设计

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突发OFDM系统时域同步算法的研究与实现

突发OFDM系统时域同步算法的研究与实现

作者：陈佑红华中科技大学

学位级别：硕士

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术因其较强的抗干扰能力和较高的频谱利用率等优点，被广泛应用于多种高速无线通信系统中。但是OFDM信号以符号形式进行传输和处理，对定时要求很高，必须正确提取出... 详细信息

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术因其较强的抗干扰能力和较高的频谱利用率等优点，被广泛应用于多种高速无线通信系统中。但是OFDM信号以符号形式进行传输和处理，对定时要求很高，必须正确提取出符号起始点位置以减少码间干扰的影响;OFDM系统的可靠传输是以子载波的正交性为前提，因此OFDM系统对载波偏移十分敏感，如果存在频偏就会破坏子载波间的正交性，从而引入信道间干扰。同步误差带来的符号间干扰和子载波间干扰会增大系统误码率，严重时导致通信失效，故同步算法的性能优劣直接关系到系统的性能。本论文针对突发OFDM系统，对时域同步的算法和硬件实现进行了研究并给出了设计方案。本文首先详细阐述了OFDM技术的基本原理，通过理论推导和仿真分析了载波偏差、定时偏差和采样偏差对OFDM系统的影响;然后分别详细分析了帧检测、符号同步和频偏估计与补偿算法，经过仿真比较和验证提出了一套基于训练序列延迟自相关的时域同步算法方案，满足系统对误码率性能的要求（AWGN信道中信噪比为15dB时误码率下降到10-3以下），相比其他同步算法方案，避免了互相关运算，大大减少了计算量;最后对提出的算法进行了硬件电路的设计与优化，通过RAM代替寄存器实现延迟器、RAM和复数共轭乘法器复用、递归运算、公式化简及近似等策略有效的减少了硬件消耗，用FPGA综合工具以及Design Compiler进行了占用资源/面积和功耗的分析，结果表明本设计的面积和功耗与同类文献相比均降低了30%以上。

关键词：正交频分复用时域同步训练序列延迟自相关

基于SMIC0.18μm工艺10位50 MSPS pipelined ADC系统分析MDAC设计

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基于SMIC0.18μm工艺10位50 MSPS pipelined ADC系统分析MDAC设计

作者：胡清瑞华中科技大学

学位级别：硕士

在信息处理系统中，数字信号更能发挥MCU的优势和处理信号的能力，因此模数转换器在信号处理系统中得到了广泛的应用，其成本和精度直接关系到了信号处理系统的成本和系统的性能。论文针对时间交叉式并行流水线模数转换器具有兼顾信号... 详细信息

在信息处理系统中，数字信号更能发挥MCU的优势和处理信号的能力，因此模数转换器在信号处理系统中得到了广泛的应用，其成本和精度直接关系到了信号处理系统的成本和系统的性能。论文针对时间交叉式并行流水线模数转换器具有兼顾信号转换精度、速度及功耗等优点，针对项目的要求重点研究和设计了一款基于SMIC0.18μmCMOS工艺用于基带采样，电源电压为1.8V，采样率为50MHz，分辨率为10位的时间交叉式流水线模数转换器。采用无前端采样保持电路结构，该模数转换器由8级1.5bit每级子流水线级和2bitflash ADC构成，并采用数字校正电路对子流水线级误差进行校正。论文首先介绍了几种常见结构的模数转换器、模数转换器的主要性能参数，并对1.5位每级流水线模数转换器系统进行了分析。之后详细分析了流水线的工作原理，对每一级的精度要求做了定量计算，并对乘法型数模转换器的误差进行详细分析。电路设计方面本文着重介绍乘法型数模转换器的设计，包括采样保持开关结构的选择及设计、运算放大器的性能要求推导及设计、共模反馈电路的设计。本课题在Cadence软件下进行仿真和设计，并用spectre仿真器对流水线模数转换器系统进行性能仿真。在时钟频率为48MHz、输入信号频率为5MHz时，SNDR为60.2dB、有效数字为9.7、SFDR为70.98dB，达到了预期设计目标。

关键词：流水线模数转换器采样保持电路 1.5位每级