内容概要:本文详细介绍了基于FPGA的DDS信号发生器的设计与实现。该系统能够生成方波、正弦波、三角波和锯齿波四种波形,且频率和幅值均可以根据用户需求调节。文中不仅探讨了硬件环境的搭建方法,还深入解析了控制逻辑和DDS核心算法的具体实现步骤,并提供了详细的代码原理。此外,作者还分享了如何利用Quartus、Vivado和ModelSim进行开发、仿真和验证。 适合人群:对FPGA开发有一定了解并希望深入了解DDS信号发生器设计的技术爱好者、工程师。 使用场景及目标:适用于需要精确控制信号频率和幅值的电子工程项目,旨在帮助开发者掌握DDS信号发生器的工作原理及其在FPGA平台上的应用。 其他说明:文中提供的代码和原理有助于读者更好地理解和实践DDS信号发生器的设计,同时也为后续的研究和发展奠定了坚实的基础。
2025-06-18 19:39:19 601KB
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STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,由意法半导体公司(STMicroelectronics)生产。在嵌入式系统设计中,STM32因其高性能、低功耗和丰富的外设接口而被广泛应用于各种项目,包括创建自定义的示波器设备。"基于STM32示波器波形显示"的主题,主要涉及到如何利用STM32微控制器采集模拟信号,并在屏幕上以图形化的方式展示这些信号,也就是我们通常所说的波形显示。 我们需要理解STM32中的ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器)是关键部件,用于将连续的模拟信号转换为数字信号,以便处理器能够处理。STM32系列微控制器通常内置多个ADC通道,可以同时从多个输入源采集数据。在示波器应用中,我们选择合适的ADC通道连接到输入信号,然后配置采样率和分辨率以满足示波器的性能需求。 接下来,我们要考虑的是数据处理和存储。STM32内部的RAM可以用来临时存储ADC转换得到的数字样本,然后通过某种算法(如滑动窗口或FIFO队列)来处理数据,以实现对波形的实时显示。这可能涉及到中断服务程序,每当ADC完成一个新的转换,就会触发中断,处理程序会将新数据存储并更新显示内容。 屏幕显示部分,文件名中的"TFT波形显示"提示我们使用了TFT(Thin Film Transistor)液晶显示器。STM32通常通过SPI、I2C或LCD控制器接口与TFT屏幕通信。为了在屏幕上绘制波形,我们需要编写相应的驱动代码来控制屏幕的点选、线画和刷新等操作。可以使用库函数如STM32 HAL库或LL库,或者直接操作寄存器来实现。 在软件设计上,可以采用RTOS(Real-Time Operating System,实时操作系统)如FreeRTOS,以提高系统的多任务处理能力。创建两个任务:一个负责从ADC收集数据,另一个负责更新屏幕显示。这样可以确保在处理高频率信号时,系统仍能保持稳定和响应。 此外,还需要考虑用户界面和交互设计,例如设置采样率、电压范围、触发条件等功能。这通常涉及按键输入、液晶显示屏的文本和图标显示等。 为了优化性能,可以进行硬件加速或利用DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)来传输ADC转换的数据,减轻CPU的负担,使CPU能更专注于波形的处理和显示。 基于STM32的示波器波形显示项目涵盖了ADC采样、数据处理、屏幕驱动编程、RTOS应用以及用户界面设计等多个方面,是一个集硬件设计和软件开发于一体的综合性工程。通过这样的实践,开发者不仅可以深入理解STM32微控制器的工作原理,还能提升在嵌入式系统设计和调试方面的技能。
2025-06-13 17:37:11 1.04MB stm32
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"基于Matlab的心电信号ECG去噪系统:低通滤波与小波分解结合的时频域波形显示与基线漂移、肌电干扰、工频干扰的消除操作界面与视频指南","基于Matlab的心电信号ECG去噪系统:低通滤波与小波分解的联合应用,实时显示时域频域波形,有效去除基线漂移、肌电干扰及工频干扰,并附带操作界面与使用教程视频",心电信号ECG去噪,Matlab使用低通滤波和小波分解结合。 显示时域和频域波形 能去基线漂移、去肌电干扰、去工频干扰 带操作界面 有使用操作视频 ,心电信号去噪;Matlab低通滤波;小波分解;时域频域波形;基线漂移去除;肌电干扰去除;工频干扰去除;操作界面;使用操作视频,"ECG信号去噪:Matlab低通滤波与小波分解结合,展示时频域波形"
2025-06-12 22:08:43 166KB edge
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基于matlab的FFT分析和滤波程序,可对数据信号进行频谱分析,分析波形中所含谐波分量,并可以对特定频率波形进行提取。 不需要通过示波器观察,直接导入数据即可,快捷便利。 程序带有详细注释, 图a为原始信号,图b为原始信号FFT分析结果,图c为提取 50Hz基波信号的结果对比,图d为滤波后的FFT分析结果,效果非常好 在现代科学领域,数字信号处理技术的应用越来越广泛。其中,快速傅里叶变换(FFT)作为一种高效的频率分析工具,在信号处理中占据着核心地位。FFT能够快速地将时域信号转换到频域,揭示信号的频率构成,这使得工程师和技术人员能够对信号进行深入的分析,进而实现噪声过滤、信号去噪、特征提取等多种应用。 具体到本次讨论的基于Matlab的FFT分析和滤波程序,其核心功能是对数据信号进行频谱分析。程序能够分析波形中所含谐波分量,这些谐波分量是构成信号的基本成分,通过FFT分析能够将复杂的信号分解为一系列正弦波的叠加。这对于理解信号的本质,以及在通信、音频处理、机械振动分析等领域对信号进行质量控制和性能优化至关重要。 更为重要的是,该程序允许用户对特定频率的波形进行提取。在许多情况下,我们需要从信号中分离出有用的信息,这可能是一个特定频率的声音、一个特定频率的振动等。通过设置合适的滤波器,可以将信号中不相关的频率成分过滤掉,从而提取出我们感兴趣的部分。这对于故障诊断、频谱监测等应用场景尤为关键。 程序的另一个显著优势是其使用的便捷性。用户无需通过复杂的示波器设备,仅需导入数据即可进行分析,这大大提高了工作效率,降低了操作难度。此外,程序中还加入了详细的注释,这不仅方便初学者学习和理解FFT分析的原理和程序的实现方式,也为有经验的工程师提供了快速审查和修改程序的可能性。 在实际应用中,我们可以利用Matlab强大的图形化界面,将分析结果以图表的形式直观展示。图a展示了原始信号的波形,这为用户提供了信号的直观感受;图b则展示了原始信号的FFT分析结果,用户可以通过观察图中的峰值来识别信号中主要的频率成分;图c展示了提取50Hz基波信号的结果对比,帮助用户理解信号中基波与其他谐波分量的关系;图d则显示了滤波后的FFT分析结果,从图中可以清晰地看到滤波前后信号频谱的变化,验证了滤波效果,这对于评估滤波器性能和信号质量改进具有重要的参考价值。 基于Matlab的FFT分析和滤波程序是一种功能强大且易于使用的工具,它不仅能够帮助用户深入理解信号的频率结构,还能够方便地提取和过滤特定频率成分,是进行数字信号处理不可或缺的重要工具。尤其是在电子工程、信号分析、通信技术等领域的研究和开发中,该程序能够显著提高工作效率和研究的深度。
2025-06-11 22:29:04 350KB xbox
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内容概要:本文详细介绍了基于FPGA的数字交通灯设计,涵盖硬件和软件两个方面。硬件部分以FPGA为核心控制器,负责生成和控制交通灯信号;软件部分涉及驱动程序、操作系统及用户交互界面。文中重点讲解了系统的模块化设计,包括信号生成模块、控制模块和电源模块的功能及其相互关系。此外,文章还探讨了用于提高交通灯控制实时性和准确性的先进控制算法,并展示了通过VHDL和Verilog实现的波形仿真结果,证明了设计的有效性和稳定性。最后,通过对实物运行的测试,进一步验证了系统的可靠性和扩展性。 适合人群:电子工程专业学生、FPGA开发者、交通控制系统研究人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解FPGA在交通控制系统应用的技术人员,目标是掌握基于FPGA的数字交通灯设计方法和技术细节。 其他说明:本文不仅提供了理论分析,还有具体的实现步骤和测试数据,有助于读者全面理解和实践相关技术。
2025-06-11 19:44:44 1.05MB
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### 10kV系统电流三段式保护设计知识点解析 #### 一、电流保护原理 ##### 1.1 基本原理 电流保护是一种常见的继电保护方式,主要用于检测电力系统中的短路故障,并迅速采取措施隔离故障区域,以减少对整个系统的损害。在10kV系统中,电流保护通常采用三段式配置: - **第一段**(瞬时速断保护):用于快速切除最严重的短路故障,设定值较高,动作时间极短。 - **第二段**(限时速断保护):针对较大的短路故障,但不如第一段严重,其设定值低于第一段,动作时间较长。 - **第三段**(定时限过电流保护):主要负责较小的短路故障以及过载情况,设定值最低,动作时间最长。 每一段的设定值和动作时间都是相互配合的,以确保保护具有良好的选择性和可靠性。 ##### 1.2 保护原理图 保护原理图通常包含了电流互感器(CT)、继电器、时间元件等关键组件,它们共同构成了电流保护系统的核心。通过这些组件之间的逻辑组合,可以实现对不同类型的短路故障进行有效识别和隔离。 #### 二、整定计算 整定计算是确定电流保护各个部分的设定值的关键步骤,对于确保保护的有效性和安全性至关重要。 ##### 2.1 原始参数 原始参数包括系统的额定电压、额定电流、变压器容量等基本信息,这些参数是进行整定计算的基础。 ##### 2.2 短路电流计算 短路电流计算是整定计算的重要组成部分,其目的是确定系统在各种短路情况下可能出现的最大电流值。常用的方法有欧姆法、标幺值法等。 ##### 2.3 整定计算 根据计算得到的短路电流值,结合电流保护各段的特性,计算出各段的设定值。例如: - 第一段的设定值一般为最大运行方式下的短路电流的1.2倍左右; - 第二段的设定值略低于第一段,通常取1.15倍的最大运行方式下的短路电流; - 第三段的设定值则更低,通常取正常运行电流的1.1倍左右。 #### 三、仿真分析 仿真分析是验证电流保护设计正确性和可靠性的关键步骤之一,通过对模拟的电力系统进行仿真测试,可以直观地评估保护策略的效果。 ##### 3.1 SIMULINK模型说明 使用MATLAB/SIMULINK构建的仿真模型能够模拟电力系统的动态行为。模型中包含发电机、变压器、线路、负载以及电流保护装置等关键组件,通过设置不同的故障条件来测试保护策略的表现。 ##### 3.2 仿真模型与说明 仿真模型应该详细地模拟电力系统的结构和运行特性,包括但不限于各种电气参数、故障类型及其位置等。通过调整模型参数,可以模拟多种工况下的电力系统运行状态。 ##### 3.3 仿真结果与分析 基于仿真模型获得的结果,对电流保护的效果进行分析。重点观察保护是否能在预设的时间内正确动作,以及是否存在误动或拒动的情况。此外,还应考虑保护动作后的系统恢复情况,确保系统的稳定性不受影响。 #### 四、继电保护的基本要求 继电保护设计需满足以下基本要求: - **选择性**:即保护能够准确地识别故障点并将其从系统中隔离出去,避免无故障区域受到影响。 - **速度性**:保护应尽可能快地响应故障,以减少故障对系统的损害。 - **灵敏性**:保护应能有效地检测到所有类型的故障,无论其规模大小。 - **可靠性**:保护系统在正常运行条件下不应误动,在故障条件下应可靠动作。 通过上述分析,我们可以看出10kV系统电流三段式保护设计是一个复杂但至关重要的过程。从理论原理到实际应用,每一步都需要精心设计和严格测试,以确保电力系统的安全稳定运行。
2025-06-09 15:08:05 2.61MB
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通信原理SystemView软件下的16QAM调制与解调系统仿真实验报告(含星座图与功率谱分析),SystemView下短波16QAM调制与解调系统仿真研究:波形分析与星座图解读,通信原理 systemview 16QAM调制与解调系统的仿真 16QAM调制解调系统与解调系统的仿真 用SystemView建立一个16QAM调制解调器电路,分析理解系统的各个模块功能,观察波形图。 判断是不是实现了16QAM调制解调系统功能。 基本要求: (1)在SystemView软 件中构建短波16QAM仿真电路 (2)计算及设定各个模块适当仿真参数 (3)仿真并输出正确仿真波形 (4)根据结果做好分析 提高要求: (1) 进一步分析其结果中的功率谱 (2)分析其调制后的信号星座图 有仿真文件和实验报告,实验报告内容为图三 ,关键词: 16QAM调制与解调;SystemView仿真;仿真电路构建;模块功能分析;仿真波形输出;功率谱分析;信号星座图分析;仿真文件;实验报告。,基于SystemView的16QAM调制解调系统仿真与性能分析
2025-06-09 11:08:22 1.34MB xhtml
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,No.26 基于FPGA的cordic算法实现,输出sin和cos波形(quartusii版本),包括程序操作录像,算法程序 CORDIC为Coordinate rotation digital computer的缩写,来自于J.E.Volder发表于1959年的lunwen中,是一种不同于“paper and penci\思路的一种数字计算方法,当时专为用于实时数字计算如导航方程中的三角关系和高速率三角函数坐标转而开发。 如今看来,CORDIC非但没有局限于以上方面,反而在各个数字计算如信号处理、图像处理、矩阵计算、自动控制和航空航天等各领域获得了广泛的使用并成为了各行业不可替代的基石。 所谓万物皆可信号处理,信号处理相关行业的各位与CORDIC自然难舍难分。 又所谓“为人不识CORDIC,读尽算法也枉然”,CORDIC算法并不新鲜.今天老生常谈下CORDIC算法,尽量将每一步公式的变展示清楚,希望对新手有用。 1.软件版本 Quartusii18.0+ModelSim-Altera 6.6d Starter Edition 2.运行方法 使用Quartusi18.0版本打开FPG
2025-06-06 16:13:19 618KB css3
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无刷直流电机BLDC三闭环控制仿真模型:Matlab Simulink下的波形记录与原理详解及参数说明,无刷直流电机BLDC三闭环控制(位置环、速度环、电流环)的Matlab Simulink仿真模型搭建与原理详解:包含波形记录、文献参考、参数说明及整体框架图。,无刷直流电机 BLDC三闭环控制(包括位置环,速度环,电流环 )Matlab simulink仿真搭建模型: 提供以下帮助 波形纪录 参考文献 仿真文件 原理解释 电机参数说明 仿真原理结构和整体框图 ,无刷直流电机; BLDC三闭环控制; Matlab simulink仿真搭建模型; 波形纪录; 参考文献; 仿真文件; 原理解释; 电机参数说明; 仿真原理结构; 整体框图,无刷直流电机三闭环控制策略Matlab仿真模型搭建及解析
2025-06-04 23:38:26 2.57MB gulp
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三相桥式全控整流及其有源逆变与Simulink仿真探究:触发角与负载变化下的波形图分析,三相桥式全控整流及其有源逆变和三相桥式全控整流simulink仿真,还有相应的说明图(触发角不同时和负载不同时的波形图)。 买的话直接说想要哪个仿真和是否要说明图。 ,核心关键词:三相桥式全控整流;有源逆变;Simulink仿真;触发角;负载;波形图。,三相桥式全控整流与有源逆变仿真及负载与触发角影响波形分析 三相桥式全控整流技术是电力电子领域中的关键技术之一,广泛应用于工业中将交流电转换为直流电,尤其是在需要高电压和大电流的应用场合。全控整流桥由六个可关断的半导体开关(通常是晶闸管或者IGBT)组成,通过精确控制这些开关的导通和关断时间,可以实现对直流输出电压的精细调节。 有源逆变技术则是整流的逆过程,其核心目的是将直流电能逆变为交流电能,并通过控制逆变器的开关器件实现对交流电压波形和频率的控制,从而满足特定的负载要求。有源逆变不仅要求逆变器具有高度的灵活性和可调节性,还必须保证逆变过程的稳定性和安全性。 Simulink仿真软件是MathWorks公司推出的基于MATLAB的多域仿真和基于模型的设计工具,它提供了一个可视化的环境,可以用来模拟包括三相桥式全控整流和有源逆变在内的多种电力电子系统。在Simulink中,工程师可以搭建电路模型,并通过设置参数来模拟不同的触发角和负载条件下的波形变化,从而分析系统性能。 触发角是指在三相桥式全控整流电路中,晶闸管从正向阻断状态转为导通状态的时刻,这个角度通常以电网电压的相位为参考。触发角的大小直接影响到输出直流电压的平均值,较小的触发角将导致较大的直流输出电压,反之亦然。因此,触发角的控制是三相桥式全控整流系统中实现电压调节的重要手段。 负载变化也会对三相桥式全控整流电路的输出波形产生影响。负载的种类、大小和变化特性都会影响到整流电路的工作状态,例如,负载的突变可能会引起输出电流和电压的波动。因此,研究负载变化下的波形图对于确保电路稳定运行和优化系统性能至关重要。 通过对三相桥式全控整流及其有源逆变技术的深入分析,可以更好地理解其在电力系统中的应用。本文档集还包含了技术解析、应用分析和仿真研究等方面的内容,帮助读者全面掌握三相桥式全控整流技术的理论知识及其在实际中的应用,从而为相关技术的开发和优化提供了理论指导和实践参考。 三相桥式全控整流及其有源逆变技术的Simulink仿真探究涉及到电力电子技术、控制理论和计算机仿真等多个领域,是现代电力电子技术研究中的一个重要课题。
2025-05-28 01:48:49 400KB paas
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