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圖書簡介

品牌：圖書

詳情

商品基本信息，請以下列介紹為準(zhǔn)
商品名稱：	數(shù)字通信同步技術(shù)的MATLAB與FPGA實(shí)現(xiàn)
作者：	杜勇
市場價：	59元
文軒網(wǎng)價：	47.2元【80折】
ISBN號：	9787121198878
出版社：	電子工業(yè)出版社
商品類型：	圖書

其他參考信息（以實(shí)物為準(zhǔn)）
隨書附贈：光盤1張
裝幀：平裝	開本：16開	語種：中文
出版時間：2013-04-01	版次：1	頁數(shù)：324
印刷時間：2013-04-01	印次：1	字?jǐn)?shù)：518.00千字

主編推薦

通常來講，一名電子通信專業(yè)的技術(shù)人員，在從業(yè)之初都會遇到類似的困惑：如何將教材中所學(xué)的理論與實(shí)際中的工程設(shè)計(jì)結(jié)合起來？如何能夠?qū)⑦@些教材中的理論轉(zhuǎn)換成實(shí)際的電路？絕大多數(shù)數(shù)字通信類教材對通信的原理講解十分透徹，但理論與實(shí)踐之間顯然需要有一些可以順利通過的橋梁。一個常用的方法是通過采用MATLAB等工具進(jìn)行軟件仿真來加深對理論的理解，但更好的方法顯然是直接參與工程的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。FPGA技術(shù)因其快速的并行運(yùn)算能力，以及獨(dú)特的組成結(jié)構(gòu)，在電子通信領(lǐng)域已成為必不可少的實(shí)現(xiàn)平臺之一。杜勇編著的《數(shù)字通信同步技術(shù)的MATLAB與FPGA實(shí)現(xiàn)(附光盤)》的目的正是架起這樣一座橋梁，通過具體的設(shè)計(jì)實(shí)例，詳細(xì)講解從理論到工程實(shí)現(xiàn)的方法、步驟和過程，以便于工程技術(shù)人員盡快掌握和利用FPGA平臺實(shí)現(xiàn)通信同步技術(shù)的方法。

內(nèi)容簡介

本書以Xilinx公司的FPGA為開發(fā)平臺，采用MATLAB及VHDL語言為開發(fā)工具，詳細(xì)闡述數(shù)字通信同步技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)原理、結(jié)構(gòu)、方法以及仿真測試過程，并通過大量工程實(shí)例分析FPGA實(shí)現(xiàn)過程中的具體技術(shù)細(xì)節(jié)。主要包括FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理基礎(chǔ)、鎖相環(huán)技術(shù)原理、載波同步、自動頻率控制、位同步、幀同步技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容。     本書思路清晰、語言流暢、分析透徹，在簡明闡述設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上，追求對工程實(shí)踐的指導(dǎo)性，力求使讀者在較短的時間內(nèi)掌握數(shù)字通信同步技術(shù)的FPGA設(shè)計(jì)知識和技能。本書的配套光盤收錄了完整的MATLAB及VHDL實(shí)例工程代碼，有利于工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

目錄

第1章 同步技術(shù)的概念及FPGA基礎(chǔ) 1 1.1 數(shù)字通信中的同步技術(shù) 2 1.2 同步技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法 4 1.2.1 兩種不同的實(shí)現(xiàn)原理 4 1.2.2 常用的工程實(shí)現(xiàn)途徑 5 1.3 FPGA概念及其在信號處理中的應(yīng)用 6 1.3.1 基本概念及發(fā)展歷程 6 1.3.2 FPGA的結(jié)構(gòu)和工作原理 8 1.3.3 FPGA在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用 14 1.4 Xilinx器件簡介 15 1.4.1 Xilinx器件概況 15 1.4.2 Spartan系列器件 17 1.4.3 Virtex系列器件 18 1.5 設(shè)計(jì)語言及環(huán)境簡介 19 1.5.1 VHDL語言 19 1.5.2 ISE環(huán)境及綜合仿真工具 22 1.5.3 FPGA設(shè)計(jì)流程 28 1.5.4 MATLAB軟件 31 1.5.5 MATLAB與ISE的數(shù)據(jù)交互 34 1.6 小結(jié) 35 第2章 FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理基礎(chǔ) 37 2.1 FPGA中數(shù)的表示 38 2.1.1 萊布尼茲與二進(jìn)制 38 2.1.2 定點(diǎn)數(shù)表示 39 2.1.3 浮點(diǎn)數(shù)表示 40 2.2 FPGA中數(shù)的運(yùn)算 43 2.2.1 加/減法運(yùn)算 43 2.2.2 乘法運(yùn)算 46 2.2.3 除法運(yùn)算 48 2.2.4 有效數(shù)據(jù)位的計(jì)算 49 2.3 有限字長效應(yīng) 51 2.3.1 字長效應(yīng)的產(chǎn)生因素 51 2.3.2 A/D變換的字長效應(yīng) 52 2.3.3 系統(tǒng)運(yùn)算中的字長效應(yīng) 53 2.4 FPGA中的常用處理模塊 55 2.4.1 乘法器模塊 55 2.4.2 除法器模塊 60 2.4.3 浮點(diǎn)運(yùn)算模塊 62 2.4.4 濾波器模塊 64 2.4.5 數(shù)字頻率器模塊 67 2.5 小結(jié) 68 第3章 鎖相技術(shù)原理及應(yīng)用 71 3.1 鎖相環(huán)的工作原理 72 3.1.1 鎖相環(huán)路的模型 72 3.1.2 鎖定與跟蹤的概念 73 3.1.3 環(huán)路的基本性能要求 74 3.2 鎖相環(huán)的組成 75 3.2.1 鑒相器 75 3.2.2 環(huán)路濾波器 76 3.2.3 壓控振蕩器 77 3.3 鎖相環(huán)路的動態(tài)方程 77 3.3.1 非線性相位模型 77 3.3.2 線性相位模型 79 3.3.3 環(huán)路的傳遞函數(shù) 80 3.4 鎖相環(huán)路的性能分析 82 3.4.1 暫態(tài)信號響應(yīng) 82 3.4.2 環(huán)路的頻率響應(yīng) 84 3.4.3 環(huán)路的穩(wěn)定性 86 3.4.4 非線性跟蹤性能 87 3.4.5 環(huán)路的捕獲性能 89 3.4.6 環(huán)路的噪聲性能 90 3.5 鎖相環(huán)路的應(yīng)用 92 3.5.1 環(huán)路的兩種跟蹤狀態(tài) 92 3.5.2 調(diào)頻解調(diào)器 93 3.5.3 調(diào)相解調(diào)器 94 3.5.4 調(diào)幅信號的相干解調(diào) 94 3.5.5 鎖相調(diào)頻器 95 3.5.6 鎖相調(diào)相器 95 3.6 小結(jié) 96 第4章 載波同步的FPGA實(shí)現(xiàn) 97 4.1 載波同步的原理 98 4.1.1 載波同步的概念及實(shí)現(xiàn)方法 98 4.1.2 鎖相環(huán)的工作方式 99 4.2 鎖相環(huán)路的數(shù)字化模型 100 4.2.1 數(shù)字鑒相器 100 4.2.2 數(shù)字環(huán)路濾波器 101 4.2.3 數(shù)字控制振蕩器 102 4.2.4 數(shù)字環(huán)路的動態(tài)方程 103 4.3 輸入信號建模與仿真 104 4.3.1 工程實(shí)例需求 104 4.3.2 輸入信號模型 105 4.3.3 輸入信號的MATLAB仿真 107 4.4 載波同步環(huán)的參數(shù)設(shè)計(jì) 109 4.4.1 總體性能參數(shù)設(shè)計(jì) 110 4.4.2 數(shù)字鑒相器設(shè)計(jì) 111 4.4.3 環(huán)路濾波器及數(shù)控振蕩器設(shè)計(jì) 114 4.5 載波同步環(huán)的FPGA實(shí)現(xiàn) 116 4.5.1 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 116 4.5.2 IIR低通濾波器的VHDL實(shí)現(xiàn) 119 4.5.3 環(huán)路濾波器的VHDL實(shí)現(xiàn) 123 4.5.4 同步環(huán)路的FPGA實(shí)現(xiàn) 125 4.6 載波同步環(huán)的仿真測試 126 4.6.1 測試激勵的VHDL設(shè)計(jì) 126 4.6.2 單載波輸入信號的仿真測試 129 4.6.3 調(diào)幅波輸入信號的仿真測試 133 4.6.4 關(guān)于載波環(huán)路參數(shù)的討論 136 4.7 小結(jié) 138 第5章 抑制載波同步的FPGA實(shí)現(xiàn) 139 5.1 抑制載波同步的原理 140 5.1.1 平方環(huán)工作原理 140 5.1.2 同相正交環(huán)工作原理 141 5.1.3 判決反饋環(huán)工作原理 142 5.2 輸入信號建模與仿真 144 5.2.1 工程實(shí)例需求 144 5.2.2 DPSK調(diào)制原理及信號特征 144 5.2.3 DPSK信號傳輸模型及仿真 145 5.3 平方環(huán)的FPGA實(shí)現(xiàn) 147 5.3.1 改進(jìn)的平方環(huán)原理 147 5.3.2 環(huán)路性能參數(shù)設(shè)計(jì) 148 5.3.3 帶通濾波器設(shè)計(jì) 149 5.3.4 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 151 5.3.5 帶通濾波器的VHDL實(shí)現(xiàn) 155 5.3.6 其他模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 159 5.3.7 FPGA實(shí)現(xiàn)后的仿真測試 160 5.4 同相正交環(huán)的FPGA實(shí)現(xiàn) 162 5.4.1 環(huán)路性能參數(shù)設(shè)計(jì) 162 5.4.2 低通濾波器VHDL實(shí)現(xiàn) 163 5.4.3 其他模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 165 5.4.4 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 165 5.4.5 FPGA實(shí)現(xiàn)后的仿真測試 168 5.4.6 同相支路的判決及碼型變換 169 5.5 判決反饋環(huán)的FPGA實(shí)現(xiàn) 171 5.5.1 環(huán)路性能參數(shù)設(shè)計(jì) 171 5.5.2 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 172 5.5.3 積分判決模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 176 5.5.4 FPGA實(shí)現(xiàn)后的仿真測試 178 5.6 小結(jié) 179 第6章 自動頻率控制的FPGA實(shí)現(xiàn) 181 6.1 自動頻率控制的概念 182 6.2 最大似然頻偏估計(jì)的FPGA實(shí)現(xiàn) 183 6.2.1 最大似然頻偏估計(jì)的原理 183 6.2.2 最大似然頻偏估計(jì)的MATLAB仿真 185 6.2.3 頻偏估計(jì)的FPGA實(shí)現(xiàn)方法 187 6.2.4 CORDIC核的使用 189 6.2.5 頂層文件的VHDL實(shí)現(xiàn) 192 6.2.6 頻偏估計(jì)模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 195 6.2.7 FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真測試 198 6.3 基于FFT載頻估計(jì)的FPGA實(shí)現(xiàn) 200 6.3.1 離散傅里葉變換 200 6.3.2 FFT算法原理及MATLAB仿真 202 6.3.3 FFT核的使用 204 6.3.4 輸入信號建模與MATLAB仿真 207 6.3.5 基于FFT載頻估計(jì)的VHDL實(shí)現(xiàn) 208 6.3.6 FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真測試 211 6.4 FSK信號調(diào)制解調(diào)原理 212 6.4.1 數(shù)字頻率調(diào)制 213 6.4.2 FSK信號的MATLAB仿真 214 6.4.3 FSK相干解調(diào)原理 217 6.4.4 AFC環(huán)解調(diào)FSK信號的原理 218 6.5 AFC環(huán)的FPGA實(shí)現(xiàn) 220 6.5.1 環(huán)路參數(shù)設(shè)計(jì) 220 6.5.2 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 222 6.5.3 鑒頻器模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 225 6.5.4 FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真測試 226 6.6 小結(jié) 227 第7章 位同步技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn) 229 7.1 位同步的概念及實(shí)現(xiàn)方法 230 7.1.1 位同步的概念 230 7.1.2 濾波法提取位同步 231 7.1.3 數(shù)字鎖相環(huán)位同步法 232 7.2 微分型位同步的FPGA實(shí)現(xiàn) 234 7.2.1 微分型位同步的原理 234 7.2.2 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 235 7.2.3 雙相時鐘信號的VHDL實(shí)現(xiàn) 238 7.2.4 微分鑒相模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 240 7.2.5 單穩(wěn)觸發(fā)器的VHDL實(shí)現(xiàn) 241 7.2.6 控制及分頻模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 243 7.2.7 位同步形成及移相模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 244 7.2.8 FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真測試 246 7.3 積分型位同步的FPGA實(shí)現(xiàn) 248 7.3.1 積分型位同步的原理 248 7.3.2 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 250 7.3.3 積分模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 254 7.3.4 鑒相模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 255 7.3.5 FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真測試 256 7.4 改進(jìn)位同步技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn) 258 7.4.1 正交支路積分輸出門限判決法 258 7.4.2 數(shù)字式濾波器法的工作原理 260 7.4.3 隨機(jī)徘徊濾波器的VHDL實(shí)現(xiàn) 260 7.4.4 隨機(jī)徘徊濾波器的仿真測試 262 7.4.5 改進(jìn)的數(shù)字濾波器工作原理 263 7.4.6 改進(jìn)濾波器的VHDL實(shí)現(xiàn) 264 7.5 小結(jié) 266 第8章 幀同步技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn) 267 8.1 異步傳輸與同步傳輸?shù)母拍?nbsp;268 8.1.1 異步傳輸?shù)母拍?nbsp;268 8.1.2 同步傳輸?shù)母拍?nbsp;269 8.1.3 異步傳輸與同步傳輸?shù)膮^(qū)別 269 8.2 起止式同步的FPGA實(shí)現(xiàn) 270 8.2.1 RS-232串口通信協(xié)議 270 8.2.2 頂層模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 272 8.2.3 時鐘模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 274 8.2.4 數(shù)據(jù)接收模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 276 8.2.5 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的VHDL實(shí)現(xiàn) 278 8.2.6 FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真測試 280 8.3 幀同步碼組及其檢測原理 283 8.3.1 幀同步碼組的選擇 283 8.3.2 間隔式插入法的檢測原理 284 8.3.3 連貫式插入法的檢測原理 285 8.3.4 幀同步的幾種狀態(tài) 286 8.4 連貫式插入法幀同步的FPGA實(shí)現(xiàn) 287 8.4.1 實(shí)例要求及總體模塊設(shè)計(jì) 287 8.4.2 搜索模塊的VHDL實(shí)現(xiàn)及仿真 290 8.4.3 校核模塊的VHDL實(shí)現(xiàn)及仿真 293 8.4.4 同步模塊的VHDL實(shí)現(xiàn)及仿真 298 8.4.5 幀同步系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)及仿真 303 8.5 小結(jié) 304 參考文獻(xiàn) 305

目錄

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