基于双通道触发的嵌入式阵列信号高速采集技术

嵌入式控制系统的VXI总线数据采集的核心技术在于对嵌入式阵列信号的采集,通过对阵列信号的高速采集提高控制系统的快速信号处理和分析能力。提出一种基于双通道触发的嵌入式阵列信号高速采集技术,并进行系统优化设计。首先分析了嵌入式阵列信号高速采集系统总体设计构架,进行阵列信号采集的干扰滤波与检测算法设计,基于VXI总线技术设计了具有双通道触发功能的嵌入式阵列信号高速采集系统,实现系统的软件开发和仿真平台构建。系统调试和仿真结果表明,该系统进行嵌入式阵列信号采集的功能组合性较完备,实时性好,可靠度较高,系统具有较高的实用价值。     

基于NI PCI-6722的水下多传感器阵列信号硬件仿真

介绍了水下多传感器阵列的数学模型，通过构建一套软硬件系统，实现了水下多传感器阵列信号的建模与硬件仿真。通过改变阵型、阵元间距、阵元个数、信号形式、信号频率、入射角度等参数实现了各种不同条件下仿真信号的模拟输出。最后采用NI的9215A数据采集模块对多通道输出信号进行采集．并通过相关函数方法验证了各个通道间信号时延的准确性。     

用于阵列处理的多通道数据采集系统

介绍用于阵列处理的多通道数据采集卡的实现方案.数据采集卡具有8个采集通道,每个通道最高支持65 MS/s的采样率.该数据采集卡主要用于阵列接收机的中频采样、正交插值等信号处理,并具有对接收机及采集卡的通道幅相误差进行校正的功能以减小通道间的幅度和相位的差异.输出数据通过背板的LVDS接口和后面的信号处理板进行数据传输.     

一种阵列天线幅相误差校正方法设计

阵列信号处理是当前信号处理的热门方向,为信号处理带来极大的方便,阵列信号处理中的各通道不一致问题将会给阵列信号处理带来影响,很多文献中介绍过关于自适应幅相误差校正的理论及方法 ,但实现起来都比较耗费资源和时间,且效果有待实践验证。提出一种工程上可实现且计算量较小的通道校正方法-查表法。通过仿真,结果表明此方法可以对特定来向的有用信号进行较为准确的校正。     

盲解卷积与窄带阵列模型结合的信号分离算法

在水声制导技术中,提出了一种高效分离算法,实现了对多目标源信号的分离,为系统后端对多目标定位提供了技术支持。窄带信号条件下,把盲分离与阵列信号处理结合起来．借助阵列模型把接收的混合信号变成解析信号,然后利用瞬时复值盲分离算法进行分离获得源信号的解析信号,取实部后便是实源信号。从而将实数的卷积混合转化为复数的瞬时混合,在盲分离阵列模型的基础上,通过复数盲分离的手段完成盲解卷积。解卷积恢复的多目标源信号十分有利于多目标特征识别与定位。通过构建正弦信号盲解卷积仿真实验,对文中提出的盲解卷积方法进行了验证。结果表明了该方法的正确性。     

宽带恒定束宽波束形成器的高速数据采集方案及实现

设计了一种适用于水声宽带恒定束宽波束形成器的多通道数据采集方案。采用FPGA技术,控制16个A/D转换芯片,同时对阵列的16个通道信号进行模/数转换,使采样后各个通道之间的相位误差小于1°,满足了恒定束宽波束形成器对各通道相位一致性的要求。该方案已在水声阵列信号探测系统中成功应用。     

多通道实时阵列信号处理系统的设计

以全数字化信号产生和数字波束形成处理为基础的数字化阵列雷达已成为当代相控阵雷达技术发展的一个重要趋势,本文针对现代数字化阵列雷达对多通道数据采集和实时处理的需求,设计了一种基于FPGA的多通道实时阵列信号处理系统。可完成对20通道的中频数据采集,实时波束合成和数据传输功能,实验结果表明系统工作稳定、性能良好,具有良好的信噪比和通道一致性。     

双通道触发的嵌入式阵列信号高速采集技术

提出一种基于双通道触发的嵌入式阵列信号高速采集技术,并进行系统优化设计.首先分析了嵌入式阵列信号高速采集系统总体设计构架,进行阵列信号采集的干扰滤波与检测算法设计,基于VXI总线技术设计了具有双通道触发功能的嵌入式阵列信号高速采集系统,实现系统的软件开发和仿真平台构建.系统调试和仿真结果表明,该系统进行嵌入式阵列信号采集的功能组合性较完备,实时性好,可靠度较高,系统具有较高的实用价值.     

麦克风阵列时延估计在单片机上的研究与应用

随着电子通信的逐渐普及,高质量高稳定性的通信需求促使阵列信号处理研究的产生和日益壮大,尤其是语音信号处理。在飞利浦P89LPC936型号芯片的基础上,加上音频采集电路和模拟输出电路以及单片机串口通信电路,搭建了基于51单片机的麦克风阵列时延估计硬件系统。然后对自相关与互相关算法进行改进,让其通过单片机能够非实时地计算出实验中的阵列系统时延。有助于复杂的语音阵列信号处理中时延估计实时性的研究。     

集中式MIMO雷达阵列信号处理技术研究

根据集中式多输入多输出雷达信号模型,给出了其阵列信号处理的处理流程。该文对频率编码正交信号的阵列信号处理方法进行了研究。基于该正交信号的信号模型,针对其互相关及自相关性能讨论了信号参数关系。进而研究了在处理中需关注的运动补偿、接收波束展宽、发射波束合成宽带等问题。文中分析了该正交信号阵列通道误差,给出了误差校准方法,并进行仿真验证,说明了方法的有效性。最后给出了详细的处理流程,并对主要的处理运算量进行了评估,对工程应用有指导意义。     

基于AD7980的多路水声信号采集处理系统设计

针对水下声探测系统的要求,利用AD公司最新推出的超低功耗器件AD7980与数字信号处理器TMS320VC5509A设计了一种水下信号采集存储处理系统。可同步采集存储和处理多路水下信号,系统速度、功耗、精度都满足水声探测系统的要求。对整个数据采集处理系统,给出了系统软硬件设计的关键接口原理框图和流程图。经过实验验证,整个采集处理系统达到了设计要求。     

基于FPGA的超声相控阵发射系统设计

为使水声成像系统小型化,首创性地提出了将相控阵技术和水下超声成像技术结合在一起,设计了一种基于FPGA的超声相控阵发射系统。对相控聚焦的发射原理进行了分析,利用FPGA的内部逻辑资源和丰富的I/O引脚实现了六通道超声相控阵发射,为有效激励压电换能器设计了信号调理电路对激励信号进行D/A转换及放大。通过实验测试表明,该系统可以实现超声信号的相控发射,相控延时精度达到2.5ns,发射信号稳定,系统集成度高,为水下超声成像提供了一种新的途径,具有较强的应用价值。     

基于FPGA的多功能阵列信号处理系统设计

为了适应阵列信号处理数据量大、实时性高的特点,文中结合项目需求设计了一种基于FPGA的多功能阵列信号处理系统。通过采用先进的大规模高性能FPGA和多路高精度ADC芯片,可完成对40路中频信号的同步采集和数字下变频处理,并由数字波束合成运算得到36组波束数据。通过设置多种类型的对外接口,可实现与多个外联设备的网络数据交互、串口控制、波束控制及MGT高速数据传输。文中给出了系统的硬件和软件总体架构设计,并详细介绍了芯片选型、外设接口及各软件功能模块的具体实现方法。测试结果表明,本系统满足设计需求,具有较强的阵列信号处理能力以及良好的通用性和可扩展性。     

基于THS1206的水下多路数据采集系统设计与实现

水下声信号是水下探测系统实现对水中目标远程探测识别的主要信息之一,有效获取水下声信号是一个十分重要的问题。探测系统数据采集部分的速度、精度及功耗直接影响整个系统的性能。针对水下探测系统对数据采集部分的要求,利用微功耗器件THS1206与TMS320VC5509A设计的水下数据采集系统速度快、功耗低、精度高,可同时采集多路水下信号,满足探测识别系统对于数据采集部分的要求。对整个数据采集系统,给出了系统软硬件设计的关键接口原理框图和流程图。整个采集系统经过实际测试,达到了设计要求。     

基于矢量水听器的水下声学浮标系统设计

针对海洋安全技术发展对无人自主探测平台的迫切需求,设计了一种具有海洋目标探测功能的水下声学浮标系统,该系统声学探测单元基于姿态感知复合同振式矢量水听器,水声数据采集与实时分析单元采用FPGA+DSP的设计方案,可控制声学探测单元工作时序,并完成水声和姿态信息联合信号处理。为验证水下声学浮标系统目标探测能力,在南海某海域开展目标探测能力试验验证。结果表明,深海良好水文环境条件、浮标采用定深漂流工作模式,对600 t级、10节航速航行科考船探测距离≥10.3 km。     

激光靶海量通道信号模块化并行采集系统设计

为了解决测试弹幕武器弹着点激光靶信号通道过多的难题,提出了模块化的系统组成以及基于现场可编程门阵列加中央处理器的并行数据采集方案,分析了被测弹丸飞行参量及数据采集和存储速度要求,给出了平行阵列激光靶的坐标定位原理,设计了结构简单、可靠性高的光电检测电路,推导了电路灵敏度调整方法,并进行了数据采集实验验证。结果表明,该系统易安装调试、工作可靠性高,采集和存储速度满足弹幕武器密集度测试需要。     

电声技术新进展(待续)

介绍了电声技术的最新进展,主要从新型扬声器、音频信号处理和声聚焦与声重现三个方面进行阐述,新型扬声器包括高指向性参量阵扬声器和全数字式扬声器系统,音频信号处理技术包括扬声器系统均衡、虚拟低音增强、立体声增强与人工混响等技术,声聚焦与声重放重点介绍了基于扬声器阵列信号处理的定向声辐射与空间声场重现技术。     

基于多DSP的雷达阵列信号处理系统

利用TS201超高性能的计算处理能力以及FPGA支持的高速接口交换能力,实现了一种对算法的适应性强、结构扩展方便的通用信号处理板,设计了一种基于该通用信号处理板的米波雷达阵列信号处理系统,并以幅相校正、自适应旁瓣相消的算法实现为例,详细介绍了该阵列信号处理系统算法的实现方法。该系统运行稳定可靠,达到了系统的设计要求。