基于虚拟仪器的多通道声发射检测系统设计与开发

针对目前商用声发射检测系统的不足,基于虚拟仪器技术设计并开发了一套多通道声发射检测系统。该系统采用通用高速同步数据采集卡实现对四通道声发射信号的采集,单通道采集频率可调且可达125MHz,采样长度可调。以LabVIEW为平台开发配套的软件,实现对数据采集过程的控制、采集数据的预处理、波形显示和数据保存等功能。利用该系统开展了一维直线和二维平面断铅实验,通过对实验数据进行处理实现了对断铅位置的定位,并从多角度分析了定位误差的来源,依据行业标准对系统的性能实施了定性与定量评价。断铅实验结果表明声发射源定位误差低于传感器阵列中最大传感器间距的5%,验证了所开发系统的可用性,其硬件条件、软件功能以及定位精确度满足行业标准。所提出的声发射检测系统设计方案、实验方法以及数据处理方法将为工业现场声发射检测系统的研发提供有益的借鉴。     

木材缺陷声发射信号的小波包分析处理

在简要介绍小波包分析的分解和重构算法基础上,通过木材声发射实验采集声发射信号;利用小波包分析技术对三种不同缺陷类型的木材试件的原始数据进行消噪预处理,然后对信号进行分解,并对分解的信号进行小波包重构;运用“小波包-能量”法提取木材声发射信号特征值,实现了木材缺陷状态和声发射信号特征向量之间的映射关系。结果表明：用小波包分析确定木材缺陷程度是一种有效的方法。     

基于PCI1714的高速撞击信号的数据采集系统设计

针对航天器很可能受到空间碎片的撞击,造成损伤时需要通过采集撞击信号,进行声发射无损检测的问题,设计了一种高速撞击信号采集系统方案;根据高速撞击信号时间极短的特点,系统选用研华的PCI-1714高速采集卡,改进其数字触发机制,借助其32位DLL驱动程序接口,采用可视化编程语言VC++进行数据的采集、传输和大量数据流的存储;实验结果证明,该系统在高速撞击下,不漏采,采集数据显示撞击过程清晰,为进一步损伤定位的数据分析提供了强有力的数据支持。     

电磁声裂纹检测虚拟仪器系统的研究

为了实现表面裂纹的非接触性检测,利用电磁声技术设计并制作了表面波传感器.解决了用于发射电磁声信号的高压窄脉冲串电路以及电磁声信号的高速采样电路这两项关键技术,构建了表面波电磁声裂纹检测虚拟仪器硬件系统,并利用虚拟仪器语言LabVIEW进行了相应的软件开发,采集并分析了电磁声遇到钢板表面裂纹后的回波信号.实验分析结果表明了系统用于裂纹检测的有效性.     

一种基于CPLD+DSP的信号采集与处理系统设计

针对一种挖掘机模拟训练器操控系统的测试平台,设计了一种信号采集与处理系统。使用复杂可编程逻辑器件CPLD来控制高速A/D转换器和存储器SRAM,实现高速数据采集;利用DSP来进行整个操控系统的控制以及数据访问和处理。阐述了系统的硬件及软件设计方案,对信号采集及SPI通信等进行了功能性测试,并加以分析。实验结果表明,该系统软硬件设计合理,满足使用要求。     

外围板卡的高速数据采集的实现

分析了目前各数据传输方式的优缺点,探讨了在Windows2000/XP 通过动态链接库采集数据方法的权限问题及解决方法.最后,基于12位高速A/D板,使用所提出的方法在VB6.0平台上编写数据采集程序,结合磨削过程监测中声发射信号采集的任务,实现了声发射信号的高速信号采集.     

微声传感器在低空飞行器信号采集系统中的应用

提出了一种基于微声传感器阵列的低空飞行器信号采集方案.为满足无人值守,不间断、长时间工作的要求,采用集成化的设计思想设计了体积小、低功耗的声信号采集电路,并在此基础上提出了一种能满足恶劣环境使用要求的微声传感器封装方法,设计了微型防护咪头.进行了机场实地采集试验,该声信号采集系统在机场进行了实地数据采集实验,并使用MATLAB软件将采集到的数据进行了分析对比,结果表明本文设计的微声传感器在低空飞行器信号采集系统中的应用效果良好.     

激光雷达窄脉冲回波信号采集系统设计

激光雷达发射出窄脉冲激光信号,在照射到目标物体后产生回波,由雪崩型光电传感器将其转换为电脉冲信号。针对该ns级电脉冲,提出8GSPS高速并行采样方案与通道校正方案。仿真与实验结果表明：雪崩型光电传感器具备良好的窄脉冲响应能力,高速并行采样可以实现窄脉冲信号采集重构,通道校正方案减少了通道失配对系统的影响。系统完成对4 ns窄脉冲回波信号的实时采样。     

基于DSP的高速数据采集与处理系统

介绍了一种基于DSP的高速数据采集与处理系统方案,给出了方案构成的硬件系统平台设计,并详细阐述了各硬件系统平台的具体构成.对采集后的数字信号的后续处理做了简要介绍,并给出了数字下变频模块的具体实现,利用嵌入式逻辑分析仪测试了并验证了AD采样信号的正确性.该数据采集与处理系统具有一定的通用性和可扩展性,具有一定的工程应用价值.     

基于嵌入式平台的声光一体化采集平台设计

设计了一种基于嵌入式平台的声音信号采集和视频采集的软、硬件系统.硬件设计采用模块分层思想,将整个硬件系统拆分成核心板和底板两部分.软件设计采用多线程编程方法,实现信号连续采集和实时显示.对硬件系统设计、声音信号采集和视频采集做了详细的介绍,系统对于多传感器网络嵌入式平台的设计和应用具有一定的意义.     

小型FBG解调系统中数据采集的实现

为了实现FBG解调系统的小型化和低功耗,提高FBG传感信号的采集精度,设计了一种用于小型化FBG解调仪的数据采集系统。该系统以DSP和CPLD为硬件开发平台,应用高精度A/D转换芯片采集光电检测器输出的电信号,完成了软硬件调试。实验结果表明,该系统能够准确地采集FBG光谱信号,满足FBG传感系统波长分辨率、采集速度和数据存储容量的要求。     

基于表面肌电和组织阻抗信息融合的手势识别研究

手势识别中的一种常见方式是通过表面肌电信号来实现。为提高手势识别的稳定性和精度, 通常需要采集多个通道的肌电信号,但这会增加电极传感器的数量以及识别系统的复杂度。因此,如 何利用较少量的通道采集信号并确保手势识别的性能一直是肌电信号应用到意图识别的研究方向之 一。该研究设计了一款便携式四通道肌电和阻抗双模信号采集器,在不增加额外传感器和通道数的情 况下,能同时采集肌电信号和差分电极对之间的组织阻抗信号。初步实验结果表明,通过该系统采集 的四通道融合信息可以提升手势识别的准确率和稳定性。与仅采集肌电信息相比,该研究采用的肌电 与阻抗信息融合方法可以将手势识别性能提升 3% 以上,达到 96.2% 的识别率。     

基于DSP的多通道音频信号处理平台的设计

介绍了一种基于DSP的多通道音频信号处理平台的基本电路,设计了DSP与音频编解码器TLV320AIC23B的硬件接口,实现了四通道音频信号输入和输出,同时具有高性能、低功耗和便携等特点。该平台已经应用于有源抗噪声耳罩项目中。     

基于PC104的储罐罐底腐蚀声发射采集系统

针对储罐罐底腐蚀声发射内检测方法的需求,基于PC104架构,研制了一种储罐罐底腐蚀声发射信号采集系统。系统采用声发射传感器作为接收器,利用基于PC104的数据采集模块和CPU模块作为控制核心,实现腐蚀声发射信号的采集和存储。经实验验证,系统能够准确地采集和存储声发射信号,误差最大为1%,满足系统设计要求,为声发射内检测方法的实施创造了必要条件。     

基于声发射参数分析的滑动轴承故障诊断方法研究

本文基于声发射产生机理,对基于声发射参数分析法进行滑动轴承故障诊断方法进行理论和实验研究。首先,通过汽轮机发电机组模拟转子实验台模拟了滑动轴承三种润滑状态,通过实验台以及设计的实验方案,利用声发射采集设备对不同润滑状态的声发射信号进行采集。其次,针对采集到的不同润滑状态声发射信号,对其能量均值以及功率谱熵均值进行计算,提出了基于声发射能量均值和功率谱熵均值的散度指标的滑动轴承润滑状态诊断方法,并利用这种方法对模拟信号进行诊断,同时将其与单一能量参数分析法进行对比,发现能量参数分析法不能很好的反映出滑动轴承的三种润滑状态,而文中所提的采用多参数结合的指标诊断方法具有更好的信号适应性以及更高的区分度。     

基于PC104的航空发动机频谱分析仪设计

针对航空发动机复杂振动信号难以检测和提取的问题,设计了一种基于PC104总线技术的便携式频谱分析仪。硬件部分以PC104模块为核心,通过自行设计的信号调理电路,实现了对8路振动信号和2路转速信号的采集,其中4路振动信号被ICP传感器采集,提高了采集信号的信噪比;软件部分基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台设计,采用模块化的设计思想,实现了数据采集、处理、分析和存储等功能。实际应用表明,该设备运行稳定、可靠性好,能够及时、准确地反映出发动机中存在的故障。     

基于调制宽带转换器的低频射电天文信号采集电路设计及实现

针对射电天文信号观测中传统的信号采集电路存储数据需较大的存储空间的问题,提出一种基于调制宽带转换器（MWC）的低频射电天文信号采集的硬件电路设计方法。首先,将观测信号与4路伪随机周期信号相乘后分为4路,并将这4路信号分别进行二阶巴特沃兹低通滤波器滤波;然后,对4路滤波后的信号进行采样,数据传输至现场可编程门阵列（FPGA）中进行存储;最后,用正交匹配追踪（OMP）算法进行信号重构。理论分析和实验测试结果表明,重构信号与观测信号的均方误差为1.27×10^-2,数据存储空间压缩率为20%,该硬件电路设计方法降低了电路设计成本,也释放了存储空间。     

双模系统信道估计FFT处理器的硬件实现

针对GSM/TD-SCDMA双模系统的信道估计问题,设计一个32/128点可配置的FFT/IFFT处理器。采用一种新的4路MRMDF结构同时处理4路信号,并支持4路多输入多输出系统。仿真结果表明,该处理器能以较少的硬件消耗使数据吞吐率提高4倍,在110 MHz的时钟下,功耗仅为46.8 mW。     

基于LabVIEW的力觉检测系统

研究了手术过程中穿刺针与生物组织的相互作用力,对穿刺力进行了建模,搭建了生物软组织的力觉检测系统,检测系统由软、硬件2部分组成.其中,硬件平台采用了德国生产的高精度位移平台为穿刺针提供动力,利用压阻式力传感器进行力信号检测,并通过数据采集卡实时收集力信号.软件平台利用LabVIEW编程控制电机的运动和数据采集.利用平台进行了针穿刺实验,并利用MATLAB对实验数据进行了处理和分析,得出了穿刺力—位移曲线及其与影响因素的关系.