基于FPGA的水声信号采集与存储系统设计

为实现对水声信号的多通道同步采集并存储,提出了一种基于FPGA的多通道信号同步采集、高速大容量实时存储的系统设计方案,并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分采用模块化设计,通过FPGA丰富的外围接口实现模块间的数据交互,软件部分采用VerilogHDL硬件描述语言进行编程,能够灵活的实现信号的采集及存储。实际应用表明,该设计具有功耗低,可高速实时存储,存储容量大,通用性强,易于扩展升级等特点。     

多通道声呐采集系统的设计

为了满足声呐信号处理中对多通道信号滤波及增益可调、同步采集、数据快速传输、数据可存储和实时分析的应用需求,设计了多通道采集系统包括多通道采集器和上位机控制界面。该采集器采用高性能现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控芯片,使用两颗高精度模数转换器(ADC)AD7768,并结合上位机控制下位机进行数据采集和处理,实现16通道并行数据采集、SD卡数据存储和上位机利用小波变换对接收到的数据进行去噪和时频分析等功能。以实际的水池进行声呐采集试验,该系统采样率可通过上位机配置进行切换,同步性能优于25 ns,数据存储速率为8.2 MB/s,实时性优于1.17 ms,能够满足海底复杂环境下信号特征数据处理的需求。     

ECG信号去噪分析与评估

ECG信号分析是医学临床诊断心脏问题的重要手段。然而由于采集设备或环境噪声的影响,采集的ECG信号会混有一定程度的噪声,影响临床分析判读,因此ECG信号去噪具有重要意义。文章通过对五种典型信号去噪方法,包括FIR低通滤波、零相位滤波、中值滤波、小波滤波及Savitzky-Golay(S-G)滤波,进行含噪ECG信号滤波处理,评估了四种滤波效果指标,得出了相关比较性结论。同时设计了ECG信号处理系统,便于进行不同信号处理算法的对比分析。     

基于JESD204B标准的多通道数据同步传输设计

多通道数据同步采集传输是信号采集系统要解决的关键问题。针对多通道数据采集系统前端模拟部分与后端数字信号处理部分高速同步传输面临的挑战,文中介绍了采用基于JESD204B协议的模数/数模转换器(ADC/DAC)与现场可编程门阵列相结合的数据同步传输设计,简述了该系统的基本架构。对基于JESD204B标准子类1的多通道数据采集传输过程中的延时原因进行了分析,利用JESD204B标准子类1同步原理,通过关键控制信号的设计和处理,可以实现接收多通道和发送多通道数据同步传输,有效控制板间及板内多片ADC/DAC之间进行同步采样,从而解决信号采集系统带宽和采样率提高带来的挑战。     

基于FPGA的多通道同步数据采集存储系统

设计一种基于FPGA的多通道同步数据采集存储系统,分为多通道同步数据采集模块和数据存储模块.系统设计采用多通道数据的同步实时采集以及坏块检测技术.多通道同步数据采集模块能够实现同时测量多路相关信号.数据存储模块能够准确无误存储采集数据,便于后续数据分析.经实际运用,系统可满足多通道同步数据采集存储要求.其性能安全可靠.     

基于FPGA的多通道同步数据采集存储系统

设计一种基于FPGA的多通道同步数据采集存储系统,分为多通道同步数据采集模块和数据存储模块。系统设计采用多通道数据的同步实时采集以及坏块检测技术。多通道同步数据采集模块能够实现同时测量多路相关信号．数据存储模块能够准确无误存储采集数据,便于后续数据分析。经实际运用,系统可满足多通道同步数据采集存储要求,其性能安全可靠。     

基于FPGA的WIM压电式车辆动态称重信号采集系统的设计

为解决汽车动态称重系统中，实现多通道称重传感器信号采集的问题，设计了一款基于“FPGA”的WIM压电式车辆动态称重传感器的多通道高速数据采集系统，该数据采集系统可实现对多车道动态称重传感器信号的同步采集、存储、传输和处理。采用FPGA作为信号采集单元，带有2片2G的高速数据存储SDRAM模块用于多通道的数据存储；采用分辨率为16位，采样率为1Msps的AD采集模块，设计可实现最多16通道的信号采集。上位机系统中搭载嵌入式操作系统，用于完成动态称重的信号处理，其通过PCIe总线可实现与FPGA的数据传输。经过实验验证，该数据采集系统可同步实现16通道，车辆以最高120Km/H时速行驶通过压电式动态称重传感器的信号采集、存储和处理。     

ECG信号自适应贝叶斯小波去噪算法研究

ECG信号是当前移动健康监护的一个常规生物电信号,在该信号采集过程中,常规的硬件放大电路会引入噪声,影响了信号的特征分析。针对ECG信号采集中的噪声消除问题,提出一种基于贝叶斯小波分析的去噪算法。首先对ECG信号进行小波分解,再通过贝叶斯算法重新计算最佳小波系数阈值和加权系数,最终实现ECG信号的去噪和重构。实验结果表明:该算法能够较好地消除ECG信号的噪声,在保留较多信号细节的同时减少了信号失真。相对于小波软阈值和硬阈值算法,该算法的MSE为0.287 1,PSNR值为53.550 7,明显优于前者,具有较高的实际使用价值。     

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。     

分布式多通道同步采集系统设计

为实现分布式微震采集系统中各个采集终端之间和同一采集终端多个通道之间的同步,设计了一种分布式多通道同步微震信号采集系统。利用了ADS1278解决了同一采集终端多通道之间的同步采集问题,同时使用GPS时钟同步的方法解决了不同采集终端间的同步问题,在GPS设计中提出了时钟分相算法测量1PPS信号和本地秒脉冲时间误差,通过PID算法计算得到恒温晶振的频率偏差控制量来调整恒温晶振,最终使1PPS信号和本地秒脉冲信号高精度同步,从而实现不同终端之间的采样时钟同步。实验结果表明,不同数据采集终端之间的同步精度优于500ns,实现了分布式多通道同步信号采集。