基于FPGA的时差法超声波流量计的设计

设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的时差法超声波流量计。主要介绍了系统的硬件组成和实现方法,概述了软件功能和软件设计流程。系统硬件电路为微控制器＋FPGA结构,微控制器是系统的控制核心。利用FPGA的可编程特性和很高的工作频率以及丰富的内部资源设计了包括高速计数器．在内的数字信号处理模块,提高了系统的可靠性和测量精度,并具有良好的硬件可升级性。     

基于NiosII的便携式超声波流量计设计

介绍了便携式超声波流量计的工作原理和系统硬件结构,分析了系统收发电路各个模块的设计,着重介绍了基于FPGA软核NiosII的便携式超声波流量计的数字电路部分设计。试验结果表明,系统工作稳定,能够满足测量精度要求,并且减小了便携式超声波流量计的体积,降低了产品成本。     

利用FPGA改进超声波测距模块设计

为了提高测量精度和系统性能,将现场可编程门阵列 (FPGA)技术用于超声波测距模块设计,测量精度达到 2. 5mm,抗干扰能力强,具有良好的应用价值。     

基于P89LPC954单片机的八路四声道超声波流量计测量电路设计

该文介绍了超声波流量计的工作原理,着重描述了该超声波流量计测控系统的结构及其八路四声道测量电路设计。该系统以P89LPC954单片机为核心,其外围电路模块主要包括超声波信号的发射与接收、模拟开关、峰值采样、D／A转换、自动增益控制、显示等。此外,还包括FPGA数据传输及数据分析等功能。应用程序采用模块化编程模式,以方便升级和调试。该流量计主要应用于超声波气体流量测量,实验结果表明,其电路工作稳定,测量精度较高。     

基于时差法的外夹式超声波流量检测系统的设计与实现

外夹式超声波流量计因具有无需破坏管道、便于安装、维护成本低等优势,而广泛应用于石油传输、流量跟踪、给排水等测试领域。设计了一种基于时差法的外夹式液体超声波流量检测系统,采用FPGA与单片机结合的系统架构,其中单片机负责数据的处理、显示和输出,FPGA负责逻辑控制以及为硬件电路提供驱动信号,TDC-GP22高精度计时芯片用来测量超声波的渡越时间。采用DAC电路实现可变甄别信号基准技术。最后,搭建了外夹式超声波流量计测试平台,试验结果表明,研制的样机有效地提高了超声波流量计的测试精度,在层流区误差小于4%,在湍流区误差小于2%。     

时差法超声波流量计的高精度测量技术

应用时差测量原理设计的超声波流量计,计时精度直接影响着流量计的测量精度和测量范围。为此提出了一些提高时差法测量精度的方法和措施。应用表明,采用这些方法不但能提高测量精度而且能扩大测量口径范围。     

基于国产处理器的超声波流量计研究与应用

为解决超声波流量计应用在偏远地区的供电及安全问题,对超声波流量原理、低功耗供电及处理器国产化进行了研究。设计了以国产低功耗处理器海燕330为控制核心、时间数字转换器为超声波发射及接收核心的低功耗超声波流量计。该处理器可以有效控制系统功耗。时间数字转换器采用低功耗设计,其内部集成超声波发射、接收电路及皮秒级计数器,实现了高精度的超声波时差测量。经过实际测试,所设计的超声波流量计功耗满足电池长期供电的需求,计量达到1%的测量精度。各种低功耗设计,尤其是国产化处理器的应用既降低了功耗,又实现了控制核心自主可控,为流量计的大规模使用提供了安全保证。     

基于Nios Ⅱ高精度超声波流量计的研究

为了提高智能水表的测量精度,设计了一款基于Nios Ⅱ的高精度超声波流量计。该设备在一块芯片上集成CPU、DSP和FPGA的功能,使用高精度时间数字转换芯片TDC-GP22完成计时功能,有效地提高了系统的集成度和稳定性。系统使用时差法测量液体流速,使用TDC-GP22和DSP Builder分别完成平滑滤波和卡尔曼滤波。测量精度较高,具有良好的应用前景。     

利用FPGA提高超声乳成份检测仪检测精度

为了提高超声乳成份检测仪检测精度和系统性能,本文提出将现场可编程门阵列(FPGA)技术用于超声波信号的精确测量,主要研究了用FPGA技术产生准确的超声波驱动控制信号、渡越时间精确测量和抗干扰设计,经实验证明改进后仪器的检测精度和稳定性均得到较大改善。     

基于DSP的数字式超声波流量计的设计

通过采用对超声波信号波形进行采样及对所采样的数据进行相关信号处理的数字实现方法,克服了以往在设计超声波流量计时对几个关键电平的依赖,在降低电路设计难度的同时,大大增强了对干扰的抑制能力,有效地提高了流量计的测量精度和稳定性。实验证明:该数字式超声波流量计的精度接近0. 1%,性能稳定,有很好的实用前景。     

一种基于FPGA高集成化的直接数字频率合成系统的设计

文章提出了一种基于高集成化的直接数字频率合成技术构成的程控信号发生器的设计方案，用于模拟微硬盘读写通道的伺服信号，方案采用超大规模FPGA（field-programmable logic）集成PDSP（programmable digital signal processor）设计和直接数字频率合成技术，试验结果证明，与传统使用分离器件设计方案相比，该方案能产生较高质量信号。电路设计有集成化、低功耗，简单化、易现场修改、便于程控等优点。     

脉冲数字式超声相控阵发射系统设计

研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)、可编程延迟线(DS1020)和脉冲集成放大电路(HV732)的8通道、高精度、脉冲数字式超声相控阵发射系统;分析了关键技术并提出了解决方案。该系统适用于中心频率为0.1~10MHz的换能器,延迟精度为1ns,根据检测的不同要求,可以分别控制各个通道的延迟时间和脉冲宽度。     

基于DSP和FPGA直接数字频率合成系统的设计

在研究微硬盘读写通道时，模拟伺服信号的信号发生器必不可少。本文研究了一种基于DSP和FPGA直接数字频率合成技术组成的程控信号发生器，其频率分辨率可达0．001Hz，波形输出的频率、幅值和相位精度高，稳定性好，且失真度低。该方法与传统实现方式相比，电路实现简单、易修改，便于程控并可模拟各种伺服信号。     

基于改进Costas环的高精度数字BDPSK通信系统的FPGA实现

随着软件无线电数字通信系统的应用,使用大规模可编程器件FPGA的技术成为数字通信系统研究的热点。在高精度BDPSK系统中,基于传统Costas环的载波提取会占用FPGA器件的较大资源,采用改进的Costas环进行载波同步提取,节省了较多乘法器和加法器,提高了载波提取的运算速度。基于改进Costas环设计的14位数据端高精度BDPSK数字通信收发系统,将所有基本的单元器件集成在一块可编程FPGA芯片上,提高了系统的集成度,增加了电路的可靠性。同时,系统参数及输出数据位宽均可通过编程调整。这种可编程的数字通信系统具有良好的应用前景。     

捷联式惯导系统中加速度计的数据采集

详细分析研究了加速度计的数据采集方法,采用大规模可编程门阵列(FPGA)实现可编程高精度A/D转换器的初始化和数据读取,提高了系统的集成度和稳定性,实现了捷联惯导系统数据的快速采集,数据采集精度为2×10-5gn。     

智能等精度频率计的设计与实现

本文设计的HPE-100频率计将AT89c51微处理器的智能特性与高速FPGA的可编程性相结合,采用硬件逻辑与软件指令巧妙配合的智能闸门控制方式,实现了0～100MHz范围内的等精度无档切换测量功能,精度可达10-7.     

基于FPGA的自准直系统数据处理技术

提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的CCD自准直测角系统.以FPGA作为系统处理核心;以自适应调节模块为CCD驱动发生器提供准确的波形时序;采用边缘检测算法获得图像的像元级边界;通过最小二乘拟合算法计算得到光斑圆心位置;利用VHDL语言以及MAX+plusⅡ软件完成了系统设计.系统测试和实验表明:所设计的片上系统具有高精度、高集成度的特点.     

基于DSP的光电编码器角度测量

用数字信号处理器（DSP）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）,设计光电编码器解码电路,实现增量式光电编码器信号的细分、辨向、角位移测量和方便的数据输出接口。通过仿真和工程实践证明,该设计具有可靠性高,电路简单,测量数据实时性好,精度高等优点。     

数字锁相放大器在大气透射仪中的应用研究

为了提高大气透射仪的测量动态范围、测量精度及稳定性,用FPGA设计了双相数字锁相放大器,并结合低噪声运算放大器、低误差可编程增益放大器、高精度模数转换器,实现了大动态范围、高精度、超稳定的信号采集模块。测试表明该设计满足了大气透射仪在气象能见度小于50 m时μV级别信号的探测能力以及高气象能见度时精确、稳定测量的要求。