基于FPGA的全数字交流伺服系统信号处理

在交流伺服驱动系统概念的基础上,提出了基于ACTEL现场可编程逻辑器件APA300的光电编码器与光栅尺信号处理电路设计原理,该电路由4倍频细分、辨向电路、计数电路组成,信号处理模块通过VHDL语言实现.     

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。     

高精度转台转角测量系统设计

提出了一种用FPGA实现高分辨率光电编码盘位置检测系统的设计方案.详细分析了四倍频、辨向电路、计数电路和PC1I04总线接口设计特点并用Verilog HDL语言实现了具体电路,同时给出了QuatusⅡ软件仿真波形结果.通过输入较高频率正交信号验证系统正确性.最后在高精度转台上测试,该系统达到了测量指标要求.     

改善莫尔条纹细分精度的硬件实现

介绍光电轴角编码器的数据处理装置中乘法倍频电路(模拟乘法器MLT04)和相位调整电路的实现,实验证明,采用四象限模拟乘法器对精码信号乘法倍频,经过倍频后的信号斜率增大,整个细分周期内误差变小,倍频方法在理论上不含高次谐波,可以提高莫尔条纹的高倍软件细分的细分精度.     

基于Linux的坐标测量机测头与计算机系统接口方法

提出了一种基于Linux的坐标测量机测头系统与计算机系统的接口方法,包括坐标数据和测头触发信号的硬件接口和软件接口。从而实现了坐标测量机测头数据的自动采集和处理。辨向四细分电路使测头的分辨率提高到了1μm。     

基于DDS和FPGA的虚拟智能信号源的研究

介绍了基于DDS技术和FPGA器件的虚拟智能信号源的主要功能和工作原理、硬件电路实现和软件编程方法.并对系统中DDS技术的实现、系统的杂散、噪声和频率计算作出了详细阐述.     

基于S3C44B0X的砂石碱活性测定系统

设计了一种基于S3C44B0X处理器和μCLinux操作系统的砂石碱活性测定系统。介绍了该系统的工作原理及硬件电路和软件设计,阐述了一种PID参数自整定和智能控制算法以及光栅尺的辨向及细分电路的原理。系统中使用MiniGUI提供了友好的用户接口,使用光栅尺获得了更高的测量精度。     

基于DDS技术的雷达信号产生系统

介绍了基于DDS芯片AD9854和单片机芯片89C51的雷达信号产生系统的设计原理、硬件电路和软件实现。该系统具有信号波形选择灵活、信号波形格式丰富、可编程及稳定度高、易于调整及控制灵活等优点。     

相位码补偿法实现DDS无相位截断杂散的研究

介绍了存在相位截断的直接频率合成（DDS）系统的原理,通过分析正弦波形相位幅度映射关系的方式阐述了相位截断杂散的来源。推导了在高频率分辨率和正弦波形无损压缩的条件下截断后相位码长最佳值,并提出了在相位截断之前对相位码进行补偿以消除误差的方法实现无相位截断杂散DDS系统,最后利用MATLAB仿真和FPGA硬件电路验证了该方法的有效性。     

基于MCU和FPGA的数字式相位测量仪的设计

该设计采用单片机与FPGA相结合的电路实现方案，很好地发挥了FPGA运算速度快、资源丰富、编程方便的特点，并利用了单片机较强的运算、控制功能，使得整个系统模块化、硬件电路简单、使用操作方便。文章主要介绍设计方案的论证、系统硬件和软件的设计，给出了详细的系统硬件电路图和系统软件主程序流程图。实践表明，该相位测量仪具有较好的性能，并成功应用于全国大学生电子设计竞赛中。     

消除尖峰脉冲对数据采集干扰的设计与实现

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和状态比较方法的数据采集系统;通过详细分析A、B两相信号的状态变化特征和比较这两相信号在其1/4周期内的状态变化情况,将比较结果作为计数判据,设计了对光电传感器数据信号进行四倍频以及辨向计数的系统,并给出基于FPGA实现的方法;该方法的优势在于采用状态采样和比较的方法实现计数操作,避免了尖峰脉冲干扰,极大地提高了系统的稳定性和精确性.     

基于细分曲面的三维服装柔性实体模拟

提出一种基于细分曲面的三维服装柔性实体模拟算法，该算法将整个模拟过程分为两个阶段：首先利用四点细分曲面造型方法生成三维服装刚性曲面，然后在刚性曲面基础上通过引入织物的物理模型来模拟三维服装柔性曲面，通过物理和几何模拟方法有机结合，算法有效解决了复杂衣片间的缝合问题，较大地提高了模拟的计算效率，同时，也提出了一种基于细分曲面层次数据结构的碰撞检测算法，有效提高了模拟速度，提出的算法已全部在所开发的三维虚拟服装试衣系统中得以实现，实验结果表明：该算法具有模拟效率高、交互性强和易于计算机实现等优点。     

用C-C细分法和流形方法构造G2连续的自由型曲面

通过改进Cotrina等利用流形方法构造n边曲面片的算法,以C-C细分网格奇异点的5一环作为控制网构造出了带有均匀三次B样条边界的n边曲面片,使得该曲面片和C-C细分曲面G^2拼接．在此基础上,讨论了C-C细分曲面中n边域的构造和填充,从而为基于任意拓扑网格构造低次G^2连续曲面的问题给出了一个有效的解决方案,实现了用流形方法构造的曲面和C-C细分曲面的融合．最后,给出了几个具体算例．     

基于形状控制的细分曲面的局部渐进插值方法

提出一种基于形状控制的 Catmull-Clark 细分曲面构造方法,实现局部插值任意拓扑的四边形网格顶点。首先该方法利用渐进迭代逼近方法的局部性质,在初始网格中选取若干控制顶点进行迭代调整,保持其他顶点不变,使得最终生成的极限细分曲面插值于初始网格中的被调整点;其次该方法的 Catmull-Clark 细分的形状控制建立在两步细分的基础上,第一步通过对初始网格应用改造的 Catmull-Clark 细分产生新的网格,第二步对新网格应用 Catmull-Clark 细分生成极限曲面,改造的 Catmull-Clark 细分为每个网格面加入参数值,这些参数值为控制局部插值曲面的形状提供了自由度。证明了基于形状控制的 Catmull-Clark 细分局部渐进插值方法的收敛性。实验结果验证了该方法可同时实现局部插值和形状控制。     

一种任意次非均匀B 样条的细分算法

类似于经典的、应用于任意次均匀B 样条的Lane-Riesenfeld 细分算法, 提出了一种任意次非均匀B 样条的细分算法,算法包含加细和光滑两个步骤,可生成任意 次非均匀B 样条曲线。算法是基于于开花方法提出的,不同于以均匀B 样条基函数的卷积 公式为基础的Lane-Riesenfeld 细分算法。通过引入两个开花多项式,给出了算法正确性的 详细证明。算法的时间复杂度优于经典的任意次均匀B 样条细分算法,与已有的任意次非 均匀B 样条细分算法的计算量相当。     

基于四边形网格的可调细分曲面造型方法

提出了一种基于四边形网格的可调细分曲面造型方法。该方法不仅适合闭域拓扑结构，且对初始网格是开域的也能进行处理。细分算法中引入了可调参数，增加了曲面造型的灵活性。在给定初始数据的条件下，曲面造型时可以通过调节参数来控制极限曲面的形状。该方法可以生成C1连续的细分曲面。试验表明该方法生成光滑曲面是有效的。     

四点多参数Binary细分曲线

在曲线细分过程中引入六个参数,构造出一种新的四点多参数细分Binary曲线算法。对四点多参数Binary细分法的一致收敛性、连续性进行分析,该算法使Dyn四点法以及2到6次均匀B样条细分曲线成为特例。通过对形状参数的适当选择来实现对细分极限曲线形状的调控,增加曲线造型的灵活性,并给出造型实例。     

改进四点细分法及其应用

对经典的四点细分格式进行推广，提出了可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线形状调整和控制的四参数四点细分曲线造型方法，并把该方法扩展到曲面上，对其连续性和收敛性进行了分析。把四参数四点细分法运用于山地模拟，由于其中四个参数选取的灵活性，可对生成的地形形状进行适当的调整，生成比较丰富的地貌形状。细分方法具有多尺度特点，所以可对地貌进行细节描述。试验证明能够较好地生成模拟山地地形，为山地地形模拟仿真提供了一种有效的方法。     

蜂窝细分

给出了一类新颖的基于六边形网络的细分方法，该方法拓广了细分曲面的种类，被形象地称为蜂窝细分法，通过引入中心控制点的概念，使蜂窝细分具有参数选取灵活，形状控制容易，网格复杂性增长缓慢，适用范围广等优点，分析了蜂窝细分方法的极限性质以及参数选取规则，可保证细分曲面处处达到切平面连续，并在适当条件下具有插值能力，该方法适用于动画造型和工业造型设计。     

An adjustable subdivision surface modeling scheme

Based on triangle and quadrilateral meshes, this paper presents an adjustable subdivision surface scheme. The scheme can produce subdivision surface of Cl continuity of limit surface Since an adjustable parameter is introduced to the scheme, the surface modeling is flexible. Depended on given initial data, the limited surface shape can be adjusted and controlled through selecting appropriate parameters. The method is effective in generating smooth surfaces.