直接AC-AC变换器在感应加热中的研究

在感应淬火设备优化的研究中,要求感应淬火设备在宽的频率范围内实现精确的功率控制并且具有高效率.传统的解决方案是AC-DC-AC组合,但效率低且成本高.为解决上述问题,提出一种直接AC-AC变换器,以减少元件的数量,降低成本,提高可靠性,并提高效率.提出的变换器是电压源串联谐振变换器,通过调制策略可以实现线性输出功率控制,减少控制复杂性.另外,变换器在导通和关断过程中实现软开关,进一步提高了效率.采用Saber对一个3.3kW的变换器进行了仿真,仿真结果验证了方案的可行性和预期的性能.     

多相结构采样率变换器的FPGA实现

采样率变换器是多采样率系统的一个重要组成部分。详细讨论了有理数采样率变换器的原理,同时结合多采样率系统网络的等效变换和FIR滤波器的多相分解形式[1～2],给出了适合于硬件实现的一种高效的多相结构,并在Altera公司的FPGA芯片EP1C3T144C6上进行了实现与验证。     

基于单片FPGA的谐振式光纤陀螺数字系统设计与实现

谐振式光纤陀螺( Resonator Fiber Optic Gyro,RFOG)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速度的一种新型光学传感器,在小型化和集成化方面具有明显优势.相比于传统的模拟检测技术,数字检测技术具有稳定性好、抗干扰能力强、处理速度快和体积小、易于集成等优势.本文设计了基于现场可编程门...     

B超中数字扫描变换器的FPGA设计与实现

数字扫描变换器(DSC)是医用B超的重要部件,有坐标变换和插值两个关键点.根据实际项目的需求,在分析DSC原理的基础上,确立了以双线性插值和CORDIC算法完成坐标变换的设计思想,并给出其在FPGA中的实现和硬件仿真.结果表明,其运行速度快,结构简单,满足应用需求.     

一种无需补偿电路的高效感应式电能传输系统设计

自谐振线圈（Self-Resonant,SR）因其利用自身寄生电容或杂散电容对电路进行补偿,具有高品质因数、易于集成等优点,在感应式电能传输（Inductive Power Transfer,IPT）领域引起了广泛的研究兴趣。为了进一步提升SR线圈的品质因数Q以增加系统能量传输效率,提出了一种低剖面、结构紧凑的新型单层平面SR线圈,该线圈由两个终端开路的传输线绕制在单层介质板上构成,具有较小的截面。此外,由于电流的分流作用,有效降低了线圈的铜损,提高了SR线圈的传输效率。加工并测试了所提超薄、高Q值SR线圈结构的优化模型,在谐振频率为6.90 MHz的情况下,该线圈具有220的高品质因数。利用所提SR线圈作为收发线圈组成的IPT系统,在两线圈相距50 mm的距离下,线圈间传输效率高达93.5%,DC-DC效率为86%,证明了该线圈良好的传输性能。因所提SR线圈具有低剖面和高传输效率特性,有望在小型消费电子产品和可穿戴输能系统中得到广泛应用。     

基于FPGA的谐振音叉高速信号采集装置的搭建

谐振音叉作为一种重要的谐振敏感元件,其输出信号直接体现了其频率特性,且直接决定了谐振式传感器的性能,所以对谐振音叉输出信号的研究具有重要意义。本文搭建了一套基于FPGA的高速信号采集装置来进行音叉信号的采集和处理。该装置由硬件部分和软件部分组成,其中硬件部分主要包括电荷放大、滤波、电平转换、模数转换、FPGA信号解算单元及串口调试单元等;软件部分则包括下位机软件和上位机软件。为了对装置性能进行测试,本文采用实验室实际的音叉样件进行实验,通过对其输出信号的拾取和信号处理,测得该装置测试精度可达到0.2%。这样的实验结果表明该装置可满足谐振音叉在1 kHz~30 kHz范围内频率特性的测量要求,且性能良好。     

小波变换的FPGA实现

为了实时进行了不同小波基的快速小流变换，本文介绍了利用现场可编程阵列ＦＰＧＡ实现小波变换的设计。     

基于FPGA电能质量分析仪的设计与实现

实时地监测电能质量的各个参数对电力系统有着重要意义。本文介绍了基于FPGA的一种电能质量分析仪的设计与实现,它的特色在于能够实时的监测每个周期的电能质量参数。首先讲述了使用FPGA进行信号处理的优越性,其次介绍了电能质量分析仪的硬件设计并且讲述了电能信号与数据的处理流程,最后介绍了电能质量分析仪的软件设计。     

基于SP谐振补偿网络的ICPT系统鲁棒控制研究

针对系统参数摄动和外部扰动等不确定因素会影响感应耦合式电能传输系统的鲁棒性这一问题,设计一种基于H∞优化控制方法的鲁棒控制器。为方便系统鲁棒控制的研究,首先采用广义状态空间平均方程和线性分式变换方法建立感应耦合式电能传输系统的结构化不确定性模型,然后通过H∞优化控制方法设计基于该模型的鲁棒控制器并根据μ理论分析闭环摄动系统的鲁棒性,最后仿真得到系统的开环和闭环暂态响应曲线。结果表明采用H∞优化控制方法设计的控制器在保证该系统鲁棒性的同时,也能使系统负载电压快速达到稳定状态。     

基于FPGA的科氏流量计驱动技术实现

针对科里奥利质量流量计传统驱动方案中驱动信号受限于反馈信号无法改变的问题,提出了一种基于FPGA的波形合成驱动方案,介绍了它的驱动原理和具体的实现方法,这种方案通过检测反馈单元和驱动单元的相位差来跟踪计算振动管的固有频率,并使用这个频率来合成所需要的驱动信号,该方案在保证流量计稳定振动的前提下,可以合成所需的任意频率的驱动信号,提高了驱动系统的可控性,经过DSPBuilder仿真分析和使用某型号流量计进行稳定性和抗干扰性实验证明,该驱动方案完全可行。     

半桥LLC谐振变换器的建模及仿真研究

介绍了半桥型LLC谐振变换器拓扑的工作原理,通过基波等效模型分析了电路的直流增益特性,利用Matlab软件绘出了其直流增益曲线,并以此为依据讨论了各参数对LLC谐振变换器的影响,以24 V/192 W电源为例计算出了LLC谐振变换器的变压器匝比、谐振电感、谐振电容和励磁电感等参数。最后用Saber软件进行仿真,通过更改一些参数的方法验证了所述理论的正确性。     

基于FPGA的机载PWM信号转换器仿真与实现

无人机系统常采用脉冲宽度调制信号(PWM)控制舵机执行机构,在进行飞行控制系统闭环半物理仿真中,需要实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成闭环仿真.提出并实现了一种以FPGA为核心的PWM信号转换器的设计,给出了PWM信号转换器各部分模块的详细设计,并用Verilog在FPGA中实现了其全部功能.在对FPGA设计的PWM信号转换器模块功能仿真和时序仿真正确后,下载到Altera开发板中进行验证.测试结果表明,利用FPGA设计的PWM信号转换器模块具有测量精度高、简单高效的特点,满足了实时仿真的要求.     

基于FPGA的二-十进制转码器设计

针对二进制转十进制(BCD)转码器的FPGA实现目标,提出了一种高效、易于重构的转码器设计方案.并在FPGA开发板上成功地实现了该设计,验证结果表明,与使用中规模集成电路IP核(SN74185A)实现的7 bit、10 bit和12 bit的转码器相比,本设计可以分别节约28.5%、47.6%和49.6%的硬件实现代价(逻辑单元LEs);同时,电路的路径延迟也分别减少了0.7 ns、2.1 ns和8.9 ns.     

基于FPGA的DES加密算法的实现

介绍了DES算法的基本原理与加密过程,给出了基于FPGA的DES算法的硬件实现,并且用Quanus Ⅱ实现了模块仿真,验证了DES加密算法。     

基于FPGA的高速自适应滤波器的实现

在LMS算法进行变步长处理的基础上,结合驰豫超前流水线技术和时序重构技术提出了创新结构和改进算法,在FPGA的仿真综合环境中设计实现了该高速自适应滤波器,并且在AlteraDE2-70开发板上进行了板级测试。     

基于FPGA的数字下变频器设计

设计和实现了基于FPGA的可编程数字下变频器（DDC）,用于宽带数字中频软件无线电接收机中,主要完成了数字下变频、数据抽取等功能。采用自顶向下的模块化设计方法,将整个下变频器划分为基本单元,实现这些功能模块并组成模块库。在具体应用时,优化配置各个模块来满足具体无线通信系统性能的要求。     

基于FPGA的数字下变频设计与实现

介绍了扩频通信中的数字下变频,通过查找表的方式进行了混频和FIR低通滤波的设计及实现,并通过了FPGA仿真验证。实现的DDC具有结果误差小、读存时间短、占用资源少等特点。     

基于双变量六脉波交-交变频器的变压变频控制方法研究

介绍了双变量控制基本原理,阐述了变压变频在双变量六脉波交-交变频器全范围调速系统中的应用;分析了传统变压变频的缺点,提出了采用对称余弦法对双变量六脉波交-交变频器的波形进行对称性改造的方法。仿真结果验证了双变量六脉波交-交变频器变压变频控制新方法的有效性。     

磁谐振无线电能传输负载自适应阻抗匹配研究

针对磁谐振无线电能传输(MR-WPT)系统的负载改变时,现有阻抗匹配方法不能自动调节负载阻抗,导致系统电能传输效率降低的问题,提出了一种MR-WPT系统负载自适应阻抗匹配方法。为利用高频化提高MR-WPT系统的电能传输效率,选用E类功率放大器作为高频逆变电路。在磁谐振装置和负载之间加入DC/DC变换器,当负载阻抗变化时,通过调节DC/DC变换器的占空比将负载电阻变换到最大效率传输电阻,从而确保MR-WPT系统始终以最大效率工作。仿真和实验结果表明:所提出的阻抗匹配方法切实可行,能够优化MR-WPT系统的传输效率,输出功率为3.5 W时,传输效率达35%。     

WIMAX LDPC码译码器的FPGA实现

设计了基于TDMP-NMS算法的码率码长可配置LDPC码译码器,支持WIMAX标准LDPC码的译码.通过插入最短的额外时钟周期,使得更新后的节点信息得到了及时利用.采用一种工作于增量模式的基于填充算法的桶形移位寄存器结构,实现了对该标准中576、768、1152、2304 4种码长LDPC码译码的支持.结果表明所设计的...