基于FPGA的等精度转矩转速测试仪

为提高测量结果的置信度,设计了一种基于FPGA的等精度转矩转速测试仪。测试仪采用等精度测量法,使转矩、转速信号的测试精度得到提高,且在整个测试范围内恒定不变;采用即插即用接口的结构设计,使主测试机箱可接任意型号转矩转速传感器,通用性强。用户可通过设置闸门时间调节测试精度,被测信号和标准信号若无法同步则改用直接测量法。研究结果表明,该测试仪测试精度满足要求。     

基于模糊控制的MEMS陀螺仪数字驱动闭环设计

提出了基于模糊控制的微机电系统(MEMS)陀螺驱动闭环设计的方法,介绍该方法在MEMS陀螺驱动模态的应用,并在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现。模糊控制属于智能控制的一种,具有很强的鲁棒性、稳定性和非线性系统的控制能力。主要在于基于模糊控制的MEMS陀螺数字驱动闭环的方法,将陀螺驱动信号在FPGA的内部处理。由坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法产生驱动及解调正弦波信号,驱动模态位移信号经过解调和低通滤波后,再由模糊控制对幅值进行恒定控制。实验结果表明:该设计方法能够使MEMS陀螺仪稳定工作在谐振状态下,幅值基本保持恒定,数字驱动闭环的响应信号幅值抖动精度可达到51×10~(-6)。     

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FPGA的抖动偏频激光陀螺高精度信号解调

分析了抖动偏频激光陀螺信号的解调原理，提出了一种利用数字信号处理技术并采用FPGA实现的抖动解调方法；通过对激光陀螺脉冲计数值高速采样并采用数字滤波器滤波处理，可以有效消除抖动引起的信号噪声，得到所需的惯性角速率测量信息；增加数字预滤器，以滤除陀螺脉冲输出信号中的尖峰或毛刺干扰，可以进一步提高解调精度；为满足实时性要求，该方法采用FPGA来实现；实验表明，相对整周期采样解调，此方法提高了解调精度。     

基于FPGA与ARM的多路时序控制系统设计与实现

介绍了基于FPGA与ARM7的多通道、多时间范围的同步时序控制系统,采用FPGA实现20路高精度的信号延时输出控制,通过ARM7的数据总线接口实现了ARM与FPGA的数据交互;重点介绍了系统的硬件电路设计、ARM与FPGA总线的设计和FPGA内部程序模块的设计;各通道的输出信号类型与延时时间等参数均可以通过人机接口现场配置,也可以通过上位机软件来配置;该设计可以保证各通道信号通过外触发信号为基准来进行延时输出,系统的延时时间精度小于2μs;ARM7处理器芯片采用PHILIPS公司的LPC2214,FPGA采用Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240;采用硬件描述语言Verilog HDL来设计延时模块,延时精度达到1μs;该系统在靶场测试中验证了其正确性和有效性。     

激光遥感图像高速滤波器算法的FPGA实现

针对激光遥感信号高速高精度的要求,利用FPGA的多任务、高速并行性设计系统进行滤波。考虑到激光光电传感器设计的滤波器会有很大的信号衰减,且具有精度要求高的特点,提出了基于 FPGA内部基本逻辑单元、乘法器、存储器,经过乘法分解和时序设计,实现具有可移植性的图像高速分辨的方法。系统采用FPGA设计平台,并用Verilog语言设计程序。试验结果验证,该滤波器对激光遥感信号具有高速、精确滤波功能,同时表明利用低端FPGA设计激光滤波器必将成为未来发展趋势。     

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。     

应用于硅微谐振式传感器的等精度频率计设计

针对传统频率测量中存在的弊端,利用等精度测频原理,采用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了等精度频率计。通过FPGA对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步,消除了量化误差,提高了测量精度,实现了在整个测试频段内测量精度不随被测信号频率的高低而发生变化,即实现了等精度测量。实验证明:采用该频率计测量标准信号频率的相对误差数量级为10-6,测量谐振式传感器在温漂下的输出频率的变化稳定在±1 Hz,而且实现了谐振式传感器在红外辐射下频率的动态跟踪。     

一种基于FPGA和STM32双核的波形识别及参数测量装置设计

本文以FPGA和STM32F4为设计核心，结合程控运算放大器、高速A/D转换模块、过零比较器等模块，利用FPGA的高速并行特点，完成信号频率的精准测量和高速波形采集，并充分发挥STM32F4单片机强大运算能力和灵活控制能力，通过RMS、FFT等运算计算出信号的幅值、失真度等参数，从而识别被测信号的波形类别。经实测测量的精度远小于1%，波形识别准确率可以达到100%。这种双核组合能有效发挥各自的优势，极大地提升测量装置的性能。     

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.     

一种可调占空比型双模分频器设计及精度分析

介绍基于FPGA可编程单元设计的一种占空比在整数范围内可调、分频比最小单位为0.1的可控分频器的设计,并对该分频器的精度进行了分析,提出了一种能大幅度提高小数分频精度的改进型双模小数分频法——整数/半整数转换双模小数分频法。设计在通过仿真、综合、后仿真后,在Xilinx FPGA上实现。     

高精度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)的非介入式高精度超声波流量计,利用FPGA的可编程特性、很高的工作频率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及测量精度。实验结果表明:超声波流量计测量精度完全达到了设计要求。     

ARM+FPGA的双模导航接收机硬件平台设计

卫星导航系统能够为广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务.本文介绍一种基于ARM+FPGA架构的GPS/BDS双模导航接收机的设计方法.该设计分为3部分:射频部分电路设计、FPGA部分电路设计和ARM电路设计.其中,射频部分主要完成GPS/L1频点、BD2/B1以及B3频点卫星信号的下变频及采样.FPGA部分做信号处理,ARM负责信息处理.经过测试,此设计是可行的,能够达到导航接收机对于定位和授时精度的要求.     

基于FPGA的等精度频率计IP Core设计

介绍了等精度频率测量方法的原理及误差分析,利用基于FPGA的SoPC技术在QuartusⅡ5.0环境下用VHDL语言实现了等精度频率计的软核IPCore设计,并在相应的开发平台上作了验证。     

基于FPGA平台的光电编码器在探地雷达中的应用

针对传统的光电编码器测距精度受不同应用场景的限制,提出了一种应用于探地雷达,可灵活控制测距精度的现场可编程门阵列（ FPGA）平台的设计方案,通过FPGA平台完成对信号采集、辨向、分频、计数、锁存、传输等功能,并给出了在探地雷达应用中的实验结果,实测数据表明：该编码器能够实现准确的脉冲计数和显示距离。     

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。     

基于FPGA实现高精度A/D转换电路设计

提出间接实现高精度A/D转换电路的设计方案,给出以FPGA为核心,采用等精度测频原理,辅以高精度,低温漂的模拟、数字器件的具体电路设计,并进行了实际测试。测试表明该方案可以实现16位高精度、低线性误差的A/D转器。     

基于FPGA多通道数据采集系统设计

以EP1K100系列FPGA为核心控制模块结合CS5101A模数转换芯片,实现了高精度数据采集系统,该系统能够完成40路最大采样频率100KHz、精度为12位有效数位的差分模拟信号采集,具有采集通道输入路径的自标定功能。介绍了该控制FPGA由顶至下模块化设计的具体实现方案,并给出其核心模块的状态跃迁图及时序仿真波形。     

基于FPGA的Σ-ΔADC转换器的设计和实现

针对瞬时采样方法只适合变频器模拟量比较平滑且采样频率较高的场合和平均值采样法要求采样频率高、运算速度快的问题,设计了一种基于FPGA的Σ-ΔADC转换器,介绍了Σ-ΔADC转换器的结构原理和Sinc3滤波器的设计。该转换器将Σ-Δ调制器和FPGA有效结合,既提高了采样精度,也提高了模拟信号传输的抗干扰能力及检测装置耐压的能力。实验验证了该转换器的正确性。