基于DSP+Builder的时滞混沌系统数字电路设计研究

1.说明DSP Builder的主要功能DSP Builder在算法友好的开发环境中帮助设计人员生成DSP设计硬件表征，从而缩短了DSP设计周期。

已有的MATLAB函数和Simulink模块可以和Altera DSP Builder模块以及Altera知识产权(IP)MegaCore功能相结合，将系统级设计实现和DSP 算法开发相链接。

DSP Builder支持系统、算法和硬件设计共享一个公共开发平台。

设计人员可以使用DSP Builder模块迅速生成Simulink系统建模硬件。

DSP Builder包括比特和周期精度的Simulink模块，涵盖了算法和存储功能等基本操作。

可以使用DSP Builder模型中的MegaCore功能实现复杂功能的集成。

Altera还提供DSP Builder高级模块集，这一Simulink库实现了时序驱动的Simulink综合。

Altera MegaCore是高级参数化IP功能，例如有限冲击响应(FIR)滤波器和快速傅立叶变换(FFT)等，经过配置能够迅速方便的达到系统性能要求。

MegaCore功能支持Altera的IP评估特性，使您在购买许可之前，便可以验证功能及其时序。

Altera IP MegaStore网站上为DSP Builder和IP评估流程提供DSP IP完整介绍DSP Builder SignalCompiler模块读取由DSP Builder和MegaCore模块构建的Simulink建模文件(.mdl)，生成VHDL文件和工具命令语言(Tcl)脚本，进行综合、硬件实施和仿真。

图示为DSP Builder设计流程。

DSP Builder是一个系统级(或算法级)设计工具，它构架在多个软件工具之上，并把系统级和RTL级两个设计领域的设计工具连接起来，最大程度地发挥了两种工具的优势【10】。

DSP Builder依赖于Math Works公司的数学分析工具Matlab/Simulink，以Simulink的Blockset出现，可以在Simulink中进行图形化设计和仿真，同时又通过Signal Compiler可以把Matlab/Simulink的设计文件(.mdl)转成相应的硬件描述语言VHDL设计文件(.vhd),以及用于控制综合与编译的TCL脚本。

目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 频率合成的概念及其发展 (1)1.3 Matlab/Dsp builder简介 (4)1.4 Modelsim仿真软件 (7)1.5 论文研究内容和目的 (8)第二章软件设计 (9)2.1 Simulink模型仿真 (9)2.2 QuartusⅡ的功能及应用 (10)2.3使用QuartusII实现时序仿真 (17)2.4 DSP Builder层次化设计 (18)第三章 DDS的理论性能分析 (19)3.1 DDS的基本原理 (19)3.2 理论计算 (20)3.3 用DSPBuilder设计DDS (21)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)摘要直接数字频率合成技术（DDS）在数字通信系统中被广泛采用。

DSP Builder是Altera公司推出的一个面向DSP开发的系统级工具，本论文是在研究直接数字频率合成技术基本原理的基础上 ,利用 DSPBuilder对直接数字频率合成器进行算法级建模和硬件实现，而将QuartusⅡ作为底层设计工具置于后台，从而最大程度地发挥了这三种工具的优势。

本设计采用DSP Builder作为Simulink中的一个工具箱，使得用FPGA设计DSP系统完全可以通过Simulink的图形化界面进行，并给出了设计过程和仿真，直到把设计文件下载到FPGA中实现硬件。

关键词:直接数字频率合成DSPBuilder Simulink QuartusII FPGAABSTRACTDirect Digital Synthesis Technology (DDS) in digital communications systems that are widely used. DSP Builder is Altera has introduced a DSP-oriented development of system-level tools, in this paper is on Direct Digital Synthesis technology on the basis of basic principles, using DSPBuilder on Direct Digital Synthesis for algorithm-level modeling and hardware, And will Quartus Ⅱ design tools at the bottom as a background to maximize the advantages of these three tools. This design uses a DSP Builder Simulink in a tool box, making DSP with FPGA design system is entirely possible through the Simulink graphical interface, and gives the design process and simulation, until the design documents downloaded to the FPGA to achieve hardware.Key words: Direct Digital Synthesis DSPBuilder Simulink QuartusII FPGA第一章绪论1.1 引言1971年，美国学者J.Tierney等人撰写的“A Digital Frequency Synthesizer”-首次提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新合成原理。

基于DSP Builder的数字调制器的设计杨西西;徐建城;任自钊【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)002【摘要】设计使用DSP Builder实现了基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gates Array,FPGA)的数字调制器.首先,在Simulink中采用DSP Builder的模块建立直接数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)子系统模型,根据它分别建立四相相移键控(Quaternary Phase Shift Keying,QPSK)和十六进制正交幅度调制(16-Quadrature Amplitude Modulation,16QAM)系统模型;然后使用Signal Compiler工具生成与其对应的HDL设计文件和TCL脚本;最后使用Quartus II和ModelSim共同完成功能和时序仿真.仿真结果表明该设计方法正确有效,可广泛应用于数字调制技术的FPGA实现.%FPGA-based digital modulator was implemented using DSP Builder. First, modules in Simulink/ DSP Builder were used to establish DDS subsystem model, then system models of QPSK and 16QAM modulators were built based on the DDS model respectively; next Signal Compiler was used to generate their corresponding HDL design files and TCL scripts; finally Quartus Ⅱ and ModelSim co-complete functional and timing simulation.The simulation results show that this design method was correct and effective, which can be widely used in the implement of digital modulation techniques on FPGA.【总页数】5页(P355-358,362)【作者】杨西西;徐建城;任自钊【作者单位】西北工业大学电子信息学院,西安,710129;西北工业大学电子信息学院,西安,710129;西北工业大学电子信息学院,西安,710129【正文语种】中文【中图分类】TN741【相关文献】1.基于DSP Builder的数字调制器设计 [J], 许碧荣;吴祯芸2.一种基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计与实现 [J], 孙旭;李哲英;钮文良3.基于DSP Builder的QPSK数字调制器的设计 [J], 姜维民;迟宗涛4.基于DSP Builder的OQPSK调制器设计及FPGA实现 [J], 郑希;王和明5.基于DSP Builder的数字调制器设计 [J], 许碧荣;吴祯芸因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于DSPBuilder的混沌跳频通信系统设计杨田;盛利元;张占锋【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(20)1【摘要】根据混沌迭代方程简单,对初始值的敏感依赖性,利用DDS高频率分辨力并在频率切换时能保持相位连续的优点来产生频率髋变的载波信号,然后基于BPSK 调制解调原理,设计了一个频点数为256、起始频率为1.5MHz、频率间隔为25kHz的混沌跳频通信系统；用Matlab/Simulink下的DSPBuilder工具箱内的模块对设计进行建模并仿真,仿真结果验证了设计的正确性;此设计修改方便,只要对DSPBuilder模块库中的模块参数进行设置即可完成,加快了研究速度.%According to the simple of chaotic iterative equation and sensitive dependence on initial value, based on the advantage of the DDS' s fine frequency resolution and it could maintain the phase continuity in the switch-over of different frequency code, the carrier signal of frequency hopping is generated. And then the chaotic frequency hopping communication system based on the principle of BPSK modulation and demodulation is implemented. The system have 256 frequencies, initial frequency is 1.5MHz, frequency interval is 25KHz. By using the modules in Altera DSPHuilder toolbox under the Matlab/Simulink, the design is simulated. The simulation result shows that the design is corrective and convenient to modify, just to set the parameters of DSPBuilder modules. Accelerated the speed of research.【总页数】3页(P225-227)【作者】杨田;盛利元;张占锋【作者单位】中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083;中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083;中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TN914.4【相关文献】1.基于混沌序列的射频隐身跳频周期设计方法 [J], 杨宇晓;左瑞芹2.基于FPGA和Si4463的跳频语音通信系统设计与实现 [J], 李昌华;姬中凯;王艳峰;王平3.基于Simulink HDL Coder的跳频通信系统设计与实现 [J], 杜广超;孙慧慧;杨云升;杨志飞4.基于nRF905的无线跳频通信系统设计 [J], 林静;李新超5.基于回声状态网络优化的宽间隔混沌跳频码预测 [J], 陈建华;马玉芳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于DSP Builder 的混沌保密通信的研究与实现摘要：采用DSP Builder 开发工具，利用混沌信号实现对通信数字信号的加密与解密。

首先在Simulink 中建立系统通信模型，采用FM 对混沌信号进行差分键控形成FM-DCSK 信号，然后用数字信号控制FM-DCSK 信号，形成调制信号，并在接收端进行信号恢复，然后进行仿真，生成硬件描述语言下载到系统板，实现混沌保密通信。

关键词：FM-DSCK；DSP Builder；混沌通信随着信息技术的飞速发展，无线通信和移动通信因其给人们的日常生活带来了便利性而受到日益广泛的青睐和应用，但现在以无线电磁波为媒介传输信号的通信系统都存在一些问题，而混沌通信[1]却能够从另一个角度很好地解决这个问题。

混沌信号具有类似噪声的难以预测性，可为信息的保密传输提供保证。

在传统的通信方式中，通信的载波多是模拟的正弦载波，若要完成保密工作，需要额外进行加密工作，这使通信成本大大增加，而且保密的工作也不一定能够做得很好。

然而混沌通信却能够很好地解决这个问题。

混沌通信是利用混沌信号直接作为载波，而混沌信号本身又具有非线性和难以预测的特点，所以对混沌信号进行调制后的调制波是杂乱无章的波形，表面毫无规律，不易被窃取。

而且，混沌通信系统本身就有高的保密性[2]，加之混沌信号的产生很简单，使成本大大降低，也使得这种新技术易于实现和推广。

1 工作原理本文利用FM-DCSK 作为载波，用数字信号进行调制达到传输信息的目的。

首先，用Logistic 映射产生混沌信号；然后进行FM 调制，形成FM-DCSK 信号，并把它作为新的载波，用数字信号进行调制。

在接收端，运用混沌信号的自相关性和互相关性进行解调，得到数字序列，实现信号恢复。

1.1 混沌信号的产生在非线性电路中产生各种不同类型并适合保密通信的混沌与超混沌信号[3]是近年来物理学和信息科学界所关注的一个热门课题。

本文采用Logistic 映射方式。

基于DSP 与DDS 的混沌信号源的设计与实现董论，于歆杰，郭静波，汪芙平，王赞基（清华大学 电机工程与应用电子技术系，北京 100084）收稿日期：2003-06-03基金项目：国家“八六三”高技术资助项目 (2002AA776034) 作者简介：董论（1981－），男（汉），河北，硕士研究生通讯联系人：于歆杰，博士，讲师，E-mail: yuxj@摘要：高频混沌信号源的实现对混沌通信、现代电子对抗、非线性信号处理等领域有着极其重要的意义。

提出了一种基于数字信号处理（DSP ）与直接数字频率合成（DDS ）技术的新的高频混沌信号源的解决方案，具有数字化、结构简单、频率分辨率高和频率转换速度快等优点。

具体阐述了基于该方案的混沌信号源的硬件和软件的设计和实现过程。

以Lorenz 混沌方程为例，使用矢量信号分析仪对混沌信号源的输出信号进行了解调，验证了其正确性。

实验结论表明该设计方案是行之有效的。

关键词： 频率合成技术；混沌理论；混沌信号源；调制中图分类号：TN74；O415.5混沌信号具有初值敏感性、内随机性、宽带、遍历性和有界性等特点。

混沌信号在混沌通信、现代电子对抗、非线性信号处理等领域有着广阔的应用前景[1]。

高频混沌调制信号源是混沌通信系统、混沌对抗系统的最重要的组成部件之一。

文[2] 用有源电路实现了Lorenz 混沌方程并将其用于基带语音信号的保密传输；文[3]利用PWM 技术实现了任意混沌信号的CMOS 电路；文[4]研究了电力电子电路中的混沌，建立了数学和电路模型；文[5]综述了若干混沌信号发生电路的实现方法及其应用。

上述文献中，混沌信号大多由模拟器件所构成的电路产生，结构较复杂、噪声较高，并且主要针对频率较低的混沌基带信号，应用领域有限。

对于高频混沌源的实现，目前国内外相关报道还比较少。

高频混沌调制信号源（以下简称“混沌信号源”）实现上的难点主要有以下两个方面：一是如何产生准确的混沌基带信号，二是如何把混沌基带信号实时准确地调制到正弦波载波信号上，并且混沌信号的类型、载波频率以及调制方式等要能够灵活快速地变化。

基于DSP Builder数字微分器的设计
王群;庞晶;苏双臣;杨国锋;陆荣生;敖润涵
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2007(30)17
【摘要】利用混沌系统进行保密通信的研究已成为国内外混沌理论研究的重要环节.此研究不仅局限在理论研究与仿真实验上,而构造混沌保密通信系统也已成为重要研究方向之一.设计混沌保密通信系统,数字微分器是重要环节.本文主要论述了用DSP Builder软件工具设计数字微分器的过程.同时将设计的微分器模块封装为独立的模块,并对这个封装后的模块进行了大量的实验,用实验结果验证了设计方法的有效性与实用性.
【总页数】4页(P49-51,54)
【作者】王群;庞晶;苏双臣;杨国锋;陆荣生;敖润涵
【作者单位】北华航空工业学院,河北,廊坊,065000;河北工业大学,河北,廊
坊,065000;河北工业大学,河北,廊坊,065000;河北工业大学,河北,廊坊,065000;河北工业大学,河北,廊坊,065000;河北工业大学,河北,廊坊,065000
【正文语种】中文
【中图分类】TP342+.25
【相关文献】
1.基于DSP Builder的多相滤波结构数字正交变换器设计 [J], 张锋;高玉良;张路;罗号亮;
2.基于DSP Builder的多相滤波结构数字正交变换器设计 [J], 张锋;高玉良;张路;罗号亮
3.基于DSP Builder和MATLAB的FIR数字滤波器的设计 [J], 贾德旺
4.基于DSP Builder的QPSK数字调制器的设计 [J], 姜维民;迟宗涛
5.基于DSP Builder的分布式算法的FIR数字低通滤波器设计 [J], 李伟;武鹏飞;陈宏霖
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基于DSP Builder的四维时滞混沌系统数字电路设计与仿真张之光;杨杰;李玥
【期刊名称】《现代计算机：下半月版》
【年(卷),期】2010(000)010
【摘要】以Lorenz混沌系统为基础,通过线性反馈扩展系统维数,设计一个四维混沌系统,分析系统的动力学特性。

在引入时滞量后,进一步观察这个系统的动力学行为。

为了克服模拟电路设计混沌系统的固有缺陷,将混沌系统进行离散化处理,提出基于DSP Builder软件设计时滞混沌吸引子的方法。

通过数字电路的优化设计,参数的合理配置,该系统的信号幅度控制合理,计算机仿真结果表明在DSPBuilder下与MatLab下结果一致,从而使得基于FPGA混沌系统的开发变得快速、便捷,具有实际应用价值。

【总页数】6页(P70-74,79)
【作者】张之光;杨杰;李玥
【作者单位】^p^p^p
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于线性控制器的时滞混沌系统同步与数字电路实现 [J], 王划;沈先海;张旭亮;王小华
2.基于DSP Builder的时滞混沌系统数字电路设计研究 [J], 陈志燕;朱晓锦;高志远;
王划
3.基于DSPBuilder的混沌跳频通信系统设计 [J], 杨田;盛利元;张占锋
4.基于DSP Builder的Lorenz系统时滞混沌实验方法 [J], 吴蕾;蒋式勤
5.基于DSP Builder的四维时滞混沌系统数字电路设计与仿真 [J], 张之光; 杨杰; 李玥
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高维和时滞混沌系统的理论研究及电路实现的开题报告研究背景：在实际生活中，许多系统都不是简单的线性系统，而是具有复杂的非线性特性。

混沌系统是一类非线性动力学系统，具有无限次变化的复杂动力学行为，如不稳定性、敏感性依赖于初值和周期等。

在许多领域，如信息传输、加密、混沌通信、混沌控制等方面，混沌系统已经被广泛应用。

目前，许多关于混沌系统的研究都集中在低维系统上。

但是，在高维空间中的混沌系统则具有更加复杂的动力学。

另外，时滞在实际系统中也是不可避免存在的，它们可能导致系统的不稳定和失控。

因此，研究高维和时滞混沌系统的理论和实现具有重要的理论和应用意义。

研究内容：本文将从高维和时滞混沌系统的理论和电路实现两个方面入手。

（1）高维和时滞混沌系统的理论研究首先，将探讨高维混沌系统的特征及其行为，如Lorenz系统等。

然后，将介绍时滞混沌系统的基本原理和各种不同形式的时滞混沌系统，如Chua电路等。

最后，将研究如何构造高维时滞混沌系统，如何分析它们的性质和行为，并提出相应的数学模型和分析方法。

（2）高维和时滞混沌系统的电路实现本文将重点研究如何将高维和时滞混沌系统应用于电路实现中。

首先，将介绍混沌电路模型和混沌电路的构造方法。

其次，将探讨如何将高维和时滞混沌系统的数学模型转化为电路模型，并具体设计实现方法。

最后，将通过仿真实验来验证电路的性质和行为，并与高维和时滞混沌系统的理论分析进行对比。

研究意义：本文的研究成果对深入研究高维和时滞混沌系统的特征、行为及其应用具有重要的理论和应用价值。

同时，通过高维和时滞混沌系统的电路实现，可以为混沌通信、混沌控制、加密等方面提供有力的支撑和参考。

基于DSP的连续Lorenz混沌系统的实现
贾雅琼;景新幸;刘虎;俞斌
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2009(000)032
【摘要】本文对Lorenz连续混沌系统进行了MATLAB下的SIMULINK模型仿真,详细阐述了其在TMS320C6711DSP硬件处理平台上实现的方法。

通过将MATLAB仿真和DSP硬件处理实验结果相比较,可以得出结果是一致的,由此证实了该方法的可行性,为将混沌应用于保密通信进行了初步的探索。

该方案的混沌系统易于实现,结构稳定,可以满足混沌的复杂性、随机性等多种性能指标。

【总页数】3页(P155-157)
【作者】贾雅琼;景新幸;刘虎;俞斌
【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004;湖南工学院电气与信息工程系,湖南衡阳421008
【正文语种】中文
【中图分类】TP39
【相关文献】
1.基于ADSP-TS201S的双片DSP处理器并行工作的软件实现 [J], 张思凡;张讯枫;袁彦
2.基于ADSP-TS201S的16QAM调制及其在VisualDSP++环境下的实现 [J], 周小军
3.连续Lorenz混沌系统的DSP硬件实现 [J], 卞丽雅;戴青云;李亚;刘庆;曹江中
4.基于McBSP实现DSPs与串行AD/DA的接口设计 [J], 杨雪;牟燕妮
5.连续数字语音识别系统的定点DSP实时实现 [J], 周燕;张友纯;王蕾
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