基于89C55和FPGA的频率特性测试仪

为了能够直接显示待测网络的幅频相频特性,设计了一个以89C55和FPGA构成的最小系统为控制核心的频率特性测试仪。系统基于DDS（直接数字频率合成）原理和多周期同步计数相位测量法,由信号发生器,被测双T网络,真有效值检波,相位检测,LCD显示及幅频特性曲线显示等部分构成。其中,信号发生和相位检测在FPGA内部实现。用户可通过按键输入需求,频率特性曲线实时显示于示波器上。整个系统性能稳定,界面友好,操作简单,实现了数字化频率特性分析。     

基于FPGA数字相位调制光外差激光稳频系统设计

为了实现中心波长为1064nm的单频光纤激光器的稳频,采用相位调制光外差（PDH）激光稳频技术,搭建稳频系统光路。分析了相位调制光外差稳频信号以及误差信号特征;设计基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字式解调和反馈控制电路,在FPGA中实现对相位调制光外差稳频信号的数字解调,再经数模转换器输出获得误差信号。结果表明,在FPGA中能成功实现对相位调制光外差信号的解调,经Allan方差计算,频率漂移的方差值可达10-11,即所设计的数字系统实现了较高的稳频精度。     

基于FPGA与TDC-GPX2的相位激光测距系统设计

针对传统相位测距系统精度不高和结构复杂等缺陷,设计出一种基于FPGA与TDC-GPX2的相位激光测距系统.该系统首先设计了激光发射和接收部分的光学结构,其次设计了硬件系统中的光电检测电路和混频电路,最后采用数字转换芯片TDC-GPX2测量发射信号和反射信号的时间差,并以FPGA为核心处理器进行数字鉴相将时间差转化为相位...     

基于SOPC的DDS信号源的实现

本文介绍了直接数字频率合成(DDS)的工作原理以及基于可编程片上系统(SOPC)实现DDS信号源。设计的DDS信号源以Cyclone器件为核心,用嵌入在FPGA中的N ios软核CPU作为控制来实现频率、相位和幅度的数字预制和步进,利用FPGA的RAM位放置正弦查找表,同时利用FPGA的逻辑单元实现相位累加等其它数字逻辑功能。实现了两路相位完全正交的DDS信号源。     

波片相位延迟量测量和快轴标定系统

为了能够快速精确地测量波片相位延迟量和快轴方位角,实现测量系统的集成化和自动化,设计了基于弹光调制技术与数字锁相技术相结合的波片测量系统。采用弹光调制器对检测激光进行调制,运用基于FPGA的数字锁相技术提取调制信号的一、二倍频项,利用优化算法解调出波片相位延迟量和快轴方位角,步进电机带动波片转动使快轴到达零度位置,相位延迟量由LCD显示出来。搭建了实验系统,并对1/4波片进行了测量。实验结果表明:该系统对1/4波片快轴方位角的测量精度优于0.31,相位延迟量的测量精度和重复度分别优于99.47%和0.14。测量系统的弹光调制器驱动信号、电机驱动信号、数据运算都由FPGA控制,实现了光机电一体化。     

激光锁相放大技术在顶空分析中的应用

基于FPGA研究了激光数字锁相放大技术,利用Lorentz线型模拟CO2吸收曲线,研究了调制系数、调制相位对吸收曲线二次谐波信号的影响,实现了调制参数的最优化。在此基础上,搭建了激光检测系统并对培养瓶内CO2浓度进行了顶空测量。结果表明:研制的顶空分析系统检测性能良好,输出二次谐波信号与CO2浓度的线性拟合度达99.98 %,测量范围为0~20 %,1σ检测限达到0.05 %。     

基于FPGA的幅度和相位可调信号发生器

介绍了一种基于FPGA的幅度和相位可调信号发生器的设计与实现,给出了系统调制信号的产生和调整原理、波形发生器幅度和相位调整的实现过程。该系统采用从存储器中连续读取数据的方式实现信号幅度和相位的实时调整,采用VHDL语言以Xi l i nx公司的器件作为平台编程,用model si m进行仿真验证。实验结果表明,该方法能很好地实现对调制信号的幅度和相位的实时调整。     

基于FPGA的2CPSK调制解调系统的设计

二进制绝对相位键控（2CPSK）,是数字通信系统中使用的一种信号调制方式。2CPSK的基本原理是利用数字基带信号控制载波相位的变化来达到传送数字信息的目的。这里详细介绍了基于FPGA的2CPSK信号的原理、设计和调试,并且通过QUARTUSII软件,在基于FPGA的实验板上设计了一种新的2CPSK信号的调制解调系统。并调试出结果,结果表明此设计能有效简化传统系统的设计,缩短整个系统设计周期,具有良好的实用性和较强的可操作性。     

基于FPGA的单频激光干涉仪高速相位检测器设计与实现

设计并实现了一种对正交信号进行高速相位检测的FPGA电路,并将其成功应用于自制单频激光干涉测长系统中。该电路主要采用CORDIC算法并使用流水线结构,同时为了矫正实际测量时正交信号存在的畸变,增加了信号修正处理部分。仿真和实验结果表明该电路稳定可靠,满足高速、高精度相位检测的需求。     

模拟微波光传输链路中的相位检测技术研究

针对目前模拟微波光子信号在长距离传输中相位不稳的现象,提出了一种基于双载波矢量和原理的相位检测技术。文中对该技术的基本检测原理进行了详细推导;实验上以1GHz的射频信号为例,对其光路设计、实验进行了系统研究。实验结果显示,该相位检测系统可对1GHz信号实现精度优于3°的相位检测。基于该方案的相位检测系统由于分辨率高、结构简单、易于构建等优点可推广至毫米波频段,应用于光控相控阵、本振信号传输以及空间技术等多个领域的相位检测,进一步实现稳相传输。     

正弦调频连续波雷达数字中频信号处理机的设计

采用ADC＋FPGA＋DSP模式设计了一种正弦调频连续渡雷达数字中频信号处理机。该处理机利用了数字接收机和恒虚警检测（CFAR）原理实现了目标多普勒信号提取、检测和存储,具有体积小、功耗低、可靠性高等特点,且具有一定的灵活性和可扩展性。介绍了处理机各组成部分的功能及参数选择,并分析了处理机所用的恒虚警检测算法。测试结果表明,该处理机克服了采用模拟接收电路的固有缺点,提高了通道一致性和测量精度。     

基于FPGA增量式编码器的接口设计与实现

光电增量式编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件。分析了光电编码器4倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电增量式编码器输出信号4倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义。经实际项目论证,该...     

基于DDS的同步相位信号源的设计

针对重离子加速器(HIRFL)的低电平相幅稳定系统,设计了以同步置位直接数字频率合成器(DDS)技术为基础的同步相位信号源作为系统的不同频、严相位的基准信号源。以FPGA芯片为核心,采用VHDL语言设计各功能模块,简化了设计过程,便于升级。经过电路设计、模块仿真和现场测试,验证了设计的正确性。测试结果表明:该系统具有可靠性高、精度高、稳定度高、频率范围宽、便于控制等优点。     

基于FPGA+ARM的压电换能器阻抗测量系统设计

该文研制了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和ARM的压电换能器阻抗测量仪,介绍了矢量伏安法的阻抗测量方法,从压电换能器的等效电路出发,分析了换能器阻抗测量方法。设计了基于FPGA的直接数字式频率合成(DDS)信号发生电路,阻抗测量前端和相敏检波电路。通过ARM系统实现了换能器等效参数计算和导纳圆显示。实验表明,该装置结构简单,测量精度可靠,满足工程应用。     

基于FPGA的红外光斑中心实时检测

红外光斑中心检测在红外自动验光仪、红外测距仪等光学测量和检测仪器中是一项关键技术,检测算法的精度、速度直接影响光学测量的精度及速度。目前的检测处理系统多是基于PC机的,存在着实时性、稳定性问题。在总结各种检测算法的基础上,基于重心法使用FPGA实现了低信噪比红外光斑中心的实时检测。在实验电路中,先使用视频解码芯片SAA7113将模拟CCD视频信号转化为CCIR656格式数字信号;再在FPGA内部使用流水线结构进行直方图计算,计算阈值,二值化图像,五次二值图像收缩,五次二值图像膨胀处理以去除噪声,然后计算重心坐标。实验电路对红外自动验光仪中产生的视网膜反射红外光斑PAL制式视频图像信号能在1／25s完成一幅图像的检测。而普通PC完成同一过程需要1S左右。文章介绍了基于FPGA实现方案。     

基于FPGA的相位差测量方法研究及实现

传统信号相位差的测量方法存在着硬件结构复杂、测量精度不够高、抗干扰差等缺点。为了消除以上缺点,根据现场可编程门阵列器件（FPGA）的特点,采用了一种利用FPGA芯片和单片机相结合的方法实现了一套信号频率和相位差智能化测量系统。其中,应用FPGA进行两信号相位差及频率的采集,用单片机对采集到的数据进行处理和显示。获得的结...     

基于视频的车辆闯红灯检测系统设计

设计一种基于改进帧差法的车辆闯红灯检测系统。采用ARM＋FPGA的硬件平台,通过FPGA对视频图像进行实时采集,ARM进行图像处理,采用基于虚拟线圈的车辆检测方法,结合交叉路口的交通信号控制器,对违章闯红灯的车辆进行检测。在功能、安装及可维护性方面优于基于感应线圈的检测系统,在成本方面优于基于DSP的视频检测系统。     

基于FPGA的超声流速剖面测量系统设计

血流速度的检测对于临床医学具有重要意义。该文提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的脉冲多普勒血流速度剖面测量系统。该系统使用LiNbO3压电换能器作为探头,利用FPGA控制超声脉冲的收发;设计出基于希尔伯特变换的数字正交解调器取代传统混频器对回波信号进行解调,并在FPGA中实现快速傅里叶变换完成了频谱分析。经实验验证,系统能测出血管仿体内的速度剖面,测量误差小于7%。