Розробка систем цифрової обробки сигналів на базі ПЛІС 1189

Розглянуті широко поширені алгоритми цифрової обробки сигналів, а також особливості їх реалізації на базі програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС фірми Xilinx®. Наведено приклади реалізації цифрових вузлів на мові опису апаратури VHDL, опис основних алгоритмів, аналіз технічних характеристик сучасних ПЛІС. Описаний порядок роботи в САПР ISE™.

Для інженерно-технічних працівників, які проектують цифрові пристрої обробки сигналів, буде корисна студентам і аспірантам.

Зміст

Розділ

Вступ

1. Методи запису чисел в цифрових системах і математичні операції над ними.
1.1. Системи числення.
1.2. Запис від'ємного числа
1.3. Двійкова арифметика
1.3.1. Додавання
1.3.2. Віднімання
1.3.3. Множення
1.3.4. Віднімання
1.3.5. Витяг квадратного кореня
1.4 Способи представлення дійсних чисел і арифметичні операції
1.5 Трансцендентні функції
1.6 Застосування алгоритмів CORDIC для обчислення деяких функцій
1.7 Операції над комплексними числами
1.8 Перетворення Фур'є для гармонійних функцій
1.9 Найважливіші співвідношення, пов'язані з перетворенням Фур'є

2 Обробка числових потоків даних
2.1 Аналого-цифрове перетворення та пов'язані з ним помилки
2.2 Стратегії проведення замірів
2.2.1 Когерентні вибірки
2.2.2 Випадкові вибірки
2.2.3 Тимчасове мультиплексування
2.2.4 Частотне мультиплексування
2.3 Цифро-аналогове перетворення
2.4 АЦП прямого перетворення
2.4.1 Стежить АЦП
2.4.2 АЦП послідовного наближення
2.4.3 АЦП паралельного перетворення
2.4.4 Конвеєрні АЦП
2.5 Інтегруючі АЦП
2.5.1 Одноразово інтегруючий АЦП
2.5.2 АЦП подвійного інтегрування
2.5.3 АЦП з времяимпульсным перетворенням
2.5.4 Сигма-дельта АЦП
2.6 Широтно-імпульсна модуляція

3 Спектральний аналіз
3.1 Дискретне перетворення Фур'є
3.2 Швидке перетворення Фур'є (FFT)
3.2.1 ШПФ з проріджуванням за часом
3.2.2 ШПФ з проріджуванням по частоті
3.3 Реалізація ДПФ в ПЛІС
3.4 Вплив постійної складової на результати перетворення Фур'є
3.5 Перетворення Фур'є нестаціонарних сигналів. Віконні функції перетворення Фур'є
3.6 Згортка
3.7 Вейвлет-перетворення
3.8 Вплив коефіцієнтів і меж інтегрування вейвлет-функції Морле на точність результатів аналізу гармонійних сигналів з нестаціонарними параметрами

4. Фільтри
4.1 Типи фільтрів
4.2 Лінійні системи
4.3 Цифрова фільтрація сигналів
4.4 Реалізація цифрових фільтрів

5. Приклади цифрової обробки сигналів
5.1 Цифрове детектування АМ і ФМ сигналів
5.2 Апаратне детектування сигналів методом вейвлет-аналізу
5.3 Використання вейвлет-перетворення для дослідження електрокардіограми серця
5.4 Застосування вейвлет-аналізу для обробки сигналу в ультразвуковому інтерферометрі
5.5 Визначення за допомогою вейвлет-перетворення зсуву фаз між синусоїдальними сигналами
5.6 Статистичний і регресійний аналіз на основі байєсівського підходу
5.7 Короткі відомості про нейронних мережах
5.8 Короткі відомості про генетичних алгоритмах

6. Огляд мікросхем програмованої логіки фірми Xilinx
6.1 Загальні відомості про ПЛІС
6.2 Пристрої з архітектурою CPLD
6.3 Пристрої з архітектурою FPGA
6.4. Порівняльний аналіз архітектури основних сімейств фірми Xilinx

7. САПР Integrated Software Environment
7.1 Основні відомості
7.2 Основи роботи

8. Питання проектування друкованих плат для пристроїв на базі ПЛІС

Література