ZYNQ7020的超声阵列测温系统设计

设计了一种基于ZYNQ7020的超声阵列测温系统，实现对尾焰温度的实时、精确检测。本设计以基于ZYNQ7020的8通道数据采集卡作为中控系统，搭配A/D芯片、放大滤波电路、功率放大电路完成对原始数据的采集。利用并行化多通道A/D数据采集系统设计了并行化收发时序，在ZYNQ中集成了Linux系统，设计DMA内核驱动程序，将采集到的回波数据上传至上位机。利用信号调制及互相关算法、最小二乘法在上位机进行二维温度场的信息重建并获得相应的温度场图像。经过测试，设计的超声测温系统可以有效获取回波信号并对其进行算法处理，完成对二维温度场的重建。     

基于80C51的调谐宽频带回波信号FIR滤波设计

宽带目标回波信号检测常用与雷达目标识别领域中,设计基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波系统,分析信号频谱进行幅值补偿、标定目标强,提高对目标的定位识别能力。提出一种基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波设计方法,设计基于80C51单片机的调谐电路回波信号采集结构,进行阻抗匹配及功率放大器电路设计,采用基于串联谐振匹配的FIR滤波设计,改进FIR滤波算法,实现基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波。实验结果表明,该FIR滤波设计具有较好的宽频带回波信号滤波性能,通过FIR滤波电路设计,提高了对信号的检测概率和目标识别能力,检测精度提高14%,展示了较好宽频带回波信号检测和处理性能。     

二频机抖激光陀螺高精度低延时信号解调电路设计

在激光陀螺信号解调滤波过程中,工程上经常运用高阶FIR滤波电路来实现抖动信号剥除;这种方法虽然精度高但具有较高的延时,无法满足激光陀螺输出结果实时性的要求;为了解决这个问题,提出了一种基于FPGA的激光陀螺信号解调电路,利用自适应滤波原理对激光陀螺输出抖动信号进行自适应剥除,最后进行了相应精度及延迟测试;实验结果表明激光陀螺信号经过该系统自适应抖动剥除后效果较好,激光陀螺静态输出百秒方差仅为千分之三且系统延迟0.6 ms远低于常规5 ms延迟,满足了激光陀螺信号解调高精度低延时的要求。     

高精度温度测量系统的测温补偿算法研究

对单纯采用硬件实现精确测温难度较大的问题,设计了合适的测温补偿算法用于提高系统测温精度.采用最小二乘拟合的标校方案,实现了测温系统的温度补偿,克服了由于器件准确度不够引入的测温误差.设计巴特沃思数字低通滤波器对温度信号中的高频噪声进行有效滤波.该方法在不增加硬件电路成本和设计难度的情况下,大大提高了温度测量系统的测温精度和稳定性.实测数据验证了该方法的有效性与可行性.     

心电信号采集记录系统的设计

为了更好地解决心电信号的采集和处理问题,设计了以高性能DSP芯片TMS320C32x为核心心电信号的采集记录系统,对心电信号的放大、滤波部分的硬件设计进行了重点研究并针对实际应用设计了检测电路,以C语言为基础设计了系统软件和针对于心电信号处理的自适应滤波器,实践证明该系统能很好地完成对心电信号的采集、滤波和记录。     

某型导发架三相电源测试系统设计

针对传统导发架三相电信号检测方法过于依赖硬件电路,测试精度不高的问题,提出了一种基于STM32的三相电信号测试的最小系统.首先,将三相电信号经调理电路分压、滤波;然后利用STM32内置的ADC对调理后的三相电信号进行扫描采样,并运用改进的三点算法对采样信号进行运算处理,求得各相信号的幅值、频率和相位;最后通过RS232串行通信向上位机传输指令与数据,并进行结果显示.该最小系统充分利用了内部资源,减少了硬件电子干扰,以软件算法实现了对导发架三相电信号的较高精度检测,极大地降低了成本.     

基于盲信号分离的回波抵消技术

针对数字直放站回波抵消技术中自适应滤波法在多径回波信道条件下不能完全消除次径回波的问题,提出了基于盲信号分离的直放站回波抵消方法。首先对施主天线接收的混合信号进行相空间重构,使观测信号的数目大于等于独立信源的数目;然后利用独立分量分析法（ICA）对重构的信号进行盲信号分离;最后根据各分离信号和发送信号的相关情况判断有用信号,实现回波消除。对复杂多径回波信道条件下的多载波全球移动通信系统（GSM）信源进行回波抵消测试,分离得到的有用信号的相关系数可以达到0.9593。表明盲信号分离的方法可以实现复杂多径信道下的直放站回波抵消,有效解决了传统的自适应滤波法存在的问题。     

强磁场下微弱信号检测系统设计

摘要：强磁场环境下微弱信号的检测是利用硬件及软件对极易被噪声淹没的小信号进行提取。为了能在强干扰环境中,完成铝电解槽母线上的小电压信号的获取,从而设计了一套小电压信号检测的系统。系统分为硬件和软件两部分。论文从微小电压信号检测电路的硬件设计,软件设计和实验测试几个方面对检测系统进行介绍。硬件电路包括信号的放大电路,滤波电路。软件设计包括数据转换部分和人机界面编程部分,并通过实验验证系统的精度和实时性。     

基于小波阈值滤波的光纤比色测温仪的信号处理

介绍了用小波阈值滤波方法实现比色测温信号的滤波消噪.该方法基于信号和白噪声在小波变换下具有不同的特性,将含噪信号进行多尺度小波分解,采用软阈值方法将其高频部分进行量化处理,再进行重构.实验证明该方法有效去除了信号中的噪声,方便地用软件实现了比色测温信号的处理,提高了系统的测温精度.     

基于DSP+FPGA的激光测距机数字信号处理研究

针对激光回波脉冲窄、弱等缺点，提出数字信号处理技术检测目标的方法；该方法首先采用小波阈值去噪方法对激光回波弱信号进行滤波，然后利用激光回波信号之间的相关性，对滤波后的潜在目标进行目标匹配，检测出目标，整个系统采用高速数宁信号处理器（DSP）实现相应的算法，采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）设计接口电路，降低了电路的复杂度；实验结果表明，该处理方法不仅提高了激光测距的作用距离和测距精度，而且实现了激光测距仪的小型化。     

异步感应电机转速自适应控制系统

为解决传统电机转速控制系统存在的噪声控制不理想、电流电压采样精度低、故障检测不准确等问题,设计了异步感应电机转速自适应控制系统。选用DSP-LF2407为系统硬件主控制芯片,通过对功率主电路和功率驱动电路进行优化,加强硬件部分的噪声控制;接入高精度采样电阻,对电压信号进行RC滤波,依据FAULT管脚电平在系统故障时会被拉低的特点,提高系统软件电流电压采集和故障检测的精度。通过对硬件和软件部分进行优化,实现异步感应电机转速自适应控制系统的设计。实验结果表明,该系统噪声控制效果好、电流电压采用精度高、故障检测精度高。     

空气耦合超声无损检测系统电路设计

为了提高空气耦合超声无损检测系统的能量转换效率,设计了匹配的硬件电路。结果表明:发射电路信号电压达到600 V,接收电路将回波信号放大79. 43 d B,滤波电路可接收频率0. 5～1. 5 MHz的超声波。不仅满足了发射电路的电压要求,有效解决空气耦合中回波信号弱的问题,还实现了对回波中噪声信号的削减,达到了降噪的效果。     

基于CAN总线的煤矿高压开关柜在线监测系统设计

针对煤矿高压开关柜在线监测系统性能问题,提出了基于CAN的煤矿高压开关柜在线监测系统,构建了整个系统的总体结构,设计了系统的硬件电路;用LabVIEW编写了上位机监测软件,并采用小波变换进行信号滤波,测试结果显示系统能够可靠工作,具有较高的测量精度.     

无线通讯自动档测温系统的设计

为了实现远距离高精度多路测温,设计了以C8051F340单片机为核心,基于AD595芯片,并搭建信号处理电路,利用HC-06无线蓝牙模块实现远距离传输的测温系统.提出了利用加法电路将测温范围内最低电压信号调整至零伏,针对零下温度信号,使负电压信号变为正电压信号,避免AD转换所需分配的符号位,把原有的符号位变成了数字位,使数模转换后的数字量化位数增加,量化精度提高,实现高精度的温度采集,并结合多路选择分压电路将系统的测温范围分为三个档位,进一步提高了测温系统的采集精度和实现温度测试范围的可调控性.提出了对AD595温度-电压分度表进行分段多方法拟合,得出标准差最小的拟合公式,实现准确的电压-温度转换.实验表明无线传输数据较为稳定,温度测试结果精度高,系统可靠性好,满足设计要求.     

基于FPGA的光纤陀螺自适应LMS虑波算法研究

光纤陀螺仪的精度严重制约着以其为核心的惯性导航系统精度,为进一步提高系统精度须对光纤陀螺进行滤波处理;文章在自适应LMS滤波算法的基础上,以FPGA实现光纤陀螺数据的采集和滤波处理;以光纤陀螺的延时信号作为参考值,实时自适应调整陀螺不同时刻输出的权值来实现对噪声的滤除;在FPGA中,利用有限状态机的方式来完成该滤波算法的实现,同时完成权值系数的更新和信号采集等模块的功能;结果表明,经过FPGA采集并滤波后的光纤陀螺信号中的噪声分量明显降低,滤波延时远小于采样周期,完全满足工程实际需要.     

基于FPGA的光纤陀螺自适应LMS滤波算法研究

光纤陀螺仪的精度严重制约着以其为核心的惯性导航系统精度,为进一步提高系统精度须对光纤陀螺进行滤波处理;文章在自适应LMS滤波算法的基础上,以FPGA实现光纤陀螺数据的采集和滤波处理;以光纤陀螺的延时信号作为参考值,实时自适应调整陀螺不同时刻输出的权值来实现对噪声的滤除;在FPGA中,利用有限状态机的方式来完成该滤波算法的实现,同时完成权值系数的更新和信号采集等模块的功能;结果表明,经过FPGA采集并滤波后的光纤陀螺信号中的噪声分量明显降低,滤波延时远小于采样周期,完全满足工程实际需要。     

基于ARM的微弱生理信号采集系统

介绍一种基于ARM的微弱生理信号采集系统的研制.硬件系统主要包括干扰抑制电路、滤波放大电路以及LPC2138信号采集电路.基于多分辨率小波分析的信号处理方法,利用LPC2138对采集信号进行处理与分析.实验结果表明,本系统可以实时采集并高精度的还原脑电信号.并且具有体积小,功耗低,性能稳定等优点.     

高程差传感器信号处理

介绍了一种以液体为介质来传递压力的新型高程差传感器信号处理方法.采用仪表放大器构成信号的前置放大处理电路,设计了基于压差测量的高程差传感器的信号调理电路,完成放大、滤波等功能,同时采用硬件和软件相结合的方式对数据进行处理,充分发挥计算机的优势,使电路简单,可操作性强,降低系统成本,便于集成.通过实验,验证了电路的可行性.     

一种基于FPGA的光栅信号细分方法

在高精度测量中,为了提高光栅细分精度,采用了一种基于FPGA的光栅信号细分及辨向方法。首先用Matlab分析读数头输出的两路原始信号和经过滤波且滤除直流分量的信号特点,并根据处理后的波形构造细分算法,既验证细分算法实现1024细分的可行性,也验证硬件电路实现细分算法的可行性。然后在Matlab对光栅信号的算法分析基础上,设计了一种基于幅值采样细分方法的电路,实现对光栅信号进行细分和辨向。细分硬件电路主要包括8细分电路和精细分电路,8细分电路主要对每个信号的一个周期进行8细分,精细分电路主要是对每1/8周期的信号进行细分。测试结果表明,该细分电路实现了光栅的1024细分,达到了高倍细分目的。     

基于嵌入式系统STM32的超声波介质传输速度测试系统的设计

本测试系统由微控制器(STM32F103ZET6)、测温系统、超声波发射电路、超声波接收电路、显示系统等部分组成。先产生40KHZ的方波信号,再通过信号调整电路送到超声波发射探头。再通过对超声波接收探头采集到的回波信号进行整形并送入MCU控制器进行处理得到所需数据,并通过显示模块显示。通过温度传感器采集环境温度,并通过STM32F103ZET6控制器对采集温度传感器的信号进行处理分析,得到环境温度,并通过显示模块显示。并在不同温度下,实现了超声波在空气和水中传播速度的测量。