实例介绍
【实例简介】
基于FPGA的时延估计算法，在通过时延估计的实现中用fpga实现是可以实现的
计算机技成与应用 Computer Technology and Its Applications 号输入、FFT计算、互谱插值、IFT计 算、时延佔计单元等模块,整个数据处“ 理是“单流向”的,即没有反馈或者迭 代运算,前一个模块的输出是下一个 模块的输入,因此可以考虑采用流水 日d 线设计方法米提高系统的工作速率。田 流水线设计的结构示意图如图4所 图5 Quartus仿真结是 示。在运行过程中这几个步骤是重叠 实际仿真结果 主峰放大波形 的,即在一次估计时,还依次完成了后 面几个步骤,因此将平均吋延估计时 间降低到最小值,用面积换取了速度。 3仿真结果 仿真工具采用 Altera公司的 Quartus Ⅱ4.2和 Math Work公司的 MATLAB6.5 软件。 QuartusⅡ仿真文件可以有两种0.5 格式:wwf格式和vec格式。前者是在 QuartusⅡ中通过波形编辑器生成的,0 Lili si fami H幽w 60080010001200140018002000960980100010201040106010801100 当仿真输入数据复杂时,用波形输入 (a)相关函效实际仿真结果 的方法将难以胜任。后者是有一定格 109 理论算法结果 主峰放大波形 式要求的文本文件输入方式,可以利 2.5 用任何文本编辑器产生。本文选用 MATLAB软件对vec文件进行编辑是2 因为其强大的计算能力。 Quartus的仿1 真结果如图5所示,由于是数字形式, 不是很直观,所以将仿真结果保存为 tbl文件,调入 MATLAB观察相关函数0.5 波形,结果如图6(a)所示。图6(b)是0L MAn 用 MATLAB程序实现互谱插值时延 020040060080010001200140018002000960980100010201040105010801100 (b)相关函数理论算法结果 估计算法的理论结果。比较实际仿真 结果和理论算法结果,可以看出者 图6仿真结果比较 基本一致,从而验证了FPGA设计的止确性。 FPGA芯片特性,用VHDL语言编程实现了整个算法,并 本文用FPGA实现了一种互谱插值高精度时延估计通过流水线处理技术提高了整个系统的T作效率,因而 算法。该方法在计算相关函数的过程中,直接计算精细特别适合于实时的时延估计。 的相关峰值,使得峰值附近样本点间隔变小,减小了时参考文献 延估计误差,同时不需要计算插值,减少了误差源。结合周莉.时延佔计系统的研究与设计1D杭州:杭州电子 科技大学出版社,2004 Ta「 插量 t)T算 整非 [2]程佩清.数字信号处理教程[M]北京 出[为24[ 清华大学出版社,20 理计 [3]陈德望,汤淑明,宫晓燕,等.城市交叉 Tm精[期 计 口交通信弓控制研究的发展与展望 J].自动化博览,2002,(1):48-50 输A]中H算13“[睡信]b面n5「时计 [4 Altera Corporation. Stratix Device Handbook http:// 2005 丰1吃算 国]c运s中时计 n (收稿日期:2006-09-26) 「倩呼A算1e叶重操d算15钻 图4流水线操作 12 【实例截图】
【核心代码】
基于FPGA的时延估计算法，在通过时延估计的实现中用fpga实现是可以实现的
计算机技成与应用 Computer Technology and Its Applications 号输入、FFT计算、互谱插值、IFT计 算、时延佔计单元等模块,整个数据处“ 理是“单流向”的,即没有反馈或者迭 代运算,前一个模块的输出是下一个 模块的输入,因此可以考虑采用流水 日d 线设计方法米提高系统的工作速率。田 流水线设计的结构示意图如图4所 图5 Quartus仿真结是 示。在运行过程中这几个步骤是重叠 实际仿真结果 主峰放大波形 的,即在一次估计时,还依次完成了后 面几个步骤,因此将平均吋延估计时 间降低到最小值,用面积换取了速度。 3仿真结果 仿真工具采用 Altera公司的 Quartus Ⅱ4.2和 Math Work公司的 MATLAB6.5 软件。 QuartusⅡ仿真文件可以有两种0.5 格式:wwf格式和vec格式。前者是在 QuartusⅡ中通过波形编辑器生成的,0 Lili si fami H幽w 60080010001200140018002000960980100010201040106010801100 当仿真输入数据复杂时,用波形输入 (a)相关函效实际仿真结果 的方法将难以胜任。后者是有一定格 109 理论算法结果 主峰放大波形 式要求的文本文件输入方式,可以利 2.5 用任何文本编辑器产生。本文选用 MATLAB软件对vec文件进行编辑是2 因为其强大的计算能力。 Quartus的仿1 真结果如图5所示,由于是数字形式, 不是很直观,所以将仿真结果保存为 tbl文件,调入 MATLAB观察相关函数0.5 波形,结果如图6(a)所示。图6(b)是0L MAn 用 MATLAB程序实现互谱插值时延 020040060080010001200140018002000960980100010201040105010801100 (b)相关函数理论算法结果 估计算法的理论结果。比较实际仿真 结果和理论算法结果,可以看出者 图6仿真结果比较 基本一致,从而验证了FPGA设计的止确性。 FPGA芯片特性,用VHDL语言编程实现了整个算法,并 本文用FPGA实现了一种互谱插值高精度时延估计通过流水线处理技术提高了整个系统的T作效率,因而 算法。该方法在计算相关函数的过程中,直接计算精细特别适合于实时的时延估计。 的相关峰值,使得峰值附近样本点间隔变小,减小了时参考文献 延估计误差,同时不需要计算插值,减少了误差源。结合周莉.时延佔计系统的研究与设计1D杭州:杭州电子 科技大学出版社,2004 Ta「 插量 t)T算 整非 [2]程佩清.数字信号处理教程[M]北京 出[为24[ 清华大学出版社,20 理计 [3]陈德望,汤淑明,宫晓燕,等.城市交叉 Tm精[期 计 口交通信弓控制研究的发展与展望 J].自动化博览,2002,(1):48-50 输A]中H算13“[睡信]b面n5「时计 [4 Altera Corporation. Stratix Device Handbook http:// 2005 丰1吃算 国]c运s中时计 n (收稿日期:2006-09-26) 「倩呼A算1e叶重操d算15钻 图4流水线操作 12 【实例截图】
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