1、相關運算以隨機過程和新信息論為理論基礎,研究信號和噪聲的統(tǒng)計特性及其差別,即通過自相關或互相關運算來分析信號和噪聲相關性的不同,進行信號的檢測和提取。在公共廣播環(huán)境中,如火車站、碼頭、商場等,廣播員聲音和現(xiàn)場噪聲混合在一起,如何從采集到的混合信號中截取一段包含某種頻率成分的信號,是公共廣播系統(tǒng)的信號篩選過程中面臨的一個實際問題。
　　論文提出利用相關運算和 FPGA技術,構(gòu)建基于相關運算的 FPGA系統(tǒng)設計,計算標準信號樣本和被測

2、信號樣本的相關函數(shù)值來確定兩信號的相關程度,從現(xiàn)場的混合信號對有用信號進行篩選,而且在FPGA系統(tǒng)中進行部分功能擴展,實現(xiàn)RS232串口通信、讀SD卡、四線電阻式觸摸屏顯示等,最大限度地滿足工業(yè)需求。
　　本文首先介紹相關檢測技術和FPGA技術的發(fā)展狀況,闡述相關運算的數(shù)字電路設計優(yōu)于模擬電路設計,分析噪聲產(chǎn)生的原因及公共廣播環(huán)境中噪聲性能指標,通過對相關運算的理論知識的研究,設計了數(shù)字相關運算,并提出數(shù)字相關運算的總體設計方案。

3、其次,給出相關運算在FPGA芯片中實現(xiàn)的各個子模塊及整體數(shù)字邏輯電路圖,在Quartus II可編程邏輯設計平臺下的仿真調(diào)試圖;兩組互相關信號在MATLAB界面下仿真驗證圖,MATLAB仿真驗證互相關檢測技術篩選信號功能。最后,介紹在ALTERA公司的Cyclone II系列目標板EP2C70F896C6N為系統(tǒng)平臺下,定制NIOS II處理器及架構(gòu)其他外部硬件設備,并完成基于NIOS II的軟件系統(tǒng)編程。在軟硬件系統(tǒng)設計的基礎上詳細介