Multi-channel & high-precision data acquisition device for aerospace

This paper describes the detailed desi gn of data acquisition device with multi-channel and high-precision for aerosp ace.Based on detailed analysis of the advantages and disadvantages of tw o common acquisition circuits,the design factors of acquisition device focus o n accuracy,sampling rate,hardware overhead and design space.The me chanical structure of the system is divided into different card layers according to different functions and the structure has the characteristics of high reliability,conveni ence to install and scalability.To ens ure reliable operation mode,the interface uses the optocoupler isolated from th e e xternal circuit.The transmission of signal is decided by the current in the cur rent loop that consists of optocouplers between acquisition device and t est bench.In multi-channel switching circuit,by establ ishing analog multiplexer model,the selection principles of circuit modes are given.     

基于FPGA的9/7小波变换算法实现

提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速9/7二维离散小波变换(2-D DWT)设计。在实现一维离散小波变换(1-D DWT)时采用多级流水线技术,并使用了改进的提升算法。同时,使用正则符号编码(CSD编码)和优化的移位加法操作实现乘法器,使其便于通过硬件实现,且加快了处理速度。在进行二维离散小波变换时采用改进的基于行的结构,只需完成3行行变换即可开始列变换,减少了系统资源的占用。设计通过MATLAB与ModelSim联合仿真,可以稳定运行在60MHz时钟频率下,完全能够满足高速图像实时处理的要求。     

同步LED系统数据采集与发送模块设计

为了解决同步LED显示控制系统大流量实时数据的采集、接收等[1]问题,将DVI接口技术与高速千兆以太网技术应用到同步LED显示系统数据采集与发送模块设计中,并通过显示系统的帧率、色彩分辨、像素长宽等信息对实际需要的信号带宽给予计算分析,提出以FPGA为系统核心部件、用显卡的DVI接口作为数据源、以高速千兆以太网进行实时...     

高速经编机电子送经控制系统的设计

为了保证经编机在高速运转下送经量的恒定,运用当今经编机电子送经系统中最常见的送经原理,即利用反馈信号构建闭环控制系统,从而实现了同一送经量下以恒定线速度进行反馈控制,设计了一种基于高级精简机器指令(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)控制的高速经编机电子送经控制系统,并运用了PID控制理论.研究结果表明,该系统能实现...     

基于FPGA的模糊PID控制纱线张力的应用研究

为解决纺织业中纱线张力难以实时控制的问题,基于模糊PID控制器的自身优势,将参数自整定模糊PID控制技术应用于纱线张力控制中.通过Matlab构建了参数自整定模糊PID与传统PID相对比的仿真模型,运用QuartusII开发环境,利用原理图设计与VHDL设计相结合的方式,在现场可编程门阵列(FPGA)中完成了参数自整定模糊PID控制器,并对输入数据进行了测试.实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器可更快的达到稳定状态,超调量小,顶层电路系统设计稳定可靠,可用于纱线张力控制.     

Study on GNSS satellite signal simulator

Satellite signal simulator for global navigation satellite system（GNSS） can evaluate the accuracy of capturing,tracing and positioning of GNSS receiver.It has significant use-value in the military and civil fields.The system adopts the overall design scheme of digital signal processor （DSP） and field-programmable gate array （FPGA）.It consists of four modules：industrial control computer simulation software,mid-frequency signal generator,digital-to-analog （D/A） module and radio frequency （RF） module.In this paper,we test the dynamic performance of simulator using the dynamic scenes testing method,and the signal generated by the designed simulator is primarily validated.     

基于FPGA的LDPC编码器设计与实现

设计了一种用于近地空间通信的CCSDS标准下编码速率为7/8的(8176,7154)低密度奇偶校验(Low density parity check,LDPC)编码器。基于LDPC编码理论,完成了基于现场可编辑逻辑门阵列(Field-programmable gate array,FPGA)的编码算法设计。利用LDPC生成矩阵的特点,引入循环移位寄存器作为编码电路核心,采用移位寄存器加累加器(Shift-register-adder-accumulator,SRAA)结构实现了矩阵乘法的快速运算,从而构建了以部分并行编码电路为核心的编码模块。此外,还设计了串口输入输出模块、随机存储模块和控制模块,共同组成了编码器系统。最后,利用FPGA完成硬件设计,并进行了仿真和实验验证。结果表明,所设计的LDPC编码器测试结果与理论结果具有一致性。因而该编码系统具有实用性,且设计方法简单、高效。     

基于FPGA脉冲计数的瞬时角加速度测量系统

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)脉冲计数原理的瞬时角加速度测量系统。该系统可以跟踪测量转轴的瞬时角加速度,且能够补偿因编码器原理、工艺和安装偏差产生的周期性非线性系统误差,从而显著提高测量精度。该系统利用FPGA高速并行的特点,采用乒乓流水线采集机制,对磁旋转编码器的输出脉冲进行精确实时测量,在校正过程中通过计算测量波形相对于理论波形的偏差特征值来拟合出补偿系数,实现在测量过程中对瞬时角加速度测量误差的补偿。实验表明：该系统具有高精度和高分辨率,可以有效补偿由旋转编码器波形偏差而导致的瞬时测量误差,提高测试精度。     

Algorithm implementation of high-speed laser gyro signal demodulation filter

Based on the characteristics of field-programmable gate array(FPGA) such as multi-task,high-speed,parallelity,etc,a filtering algorithm is presented to filter the output signal of laser gyr o with high-speed and high accuracy.The filter is composed of basic logic cell s,multipliers an d memory inside FPGA.By using an multiplication decomposition method and design ing reliable time-sequence,the filter is realized,which is easy to be transpl anted and of low cost.Furthermore,all the signal demodulation algorithms of t he laser gyr oscope can be integrated in only one FPGA,which reduces the cost and complexity of the system.     

Signal processing circuit of laser gyro based on FPGA and DSP

This is a paper about laser gyro sign a l processing circuit which is designed based on field-programmable gate array(FPGA) and digital signal processor(DSP).Through a pre-amplifier circuit,FPGA and DSP,a weak current signal is converted and transferred,then sent to the computer to display the final results.Through the laser gyro performance te sting,the obtained results coincide with those of the existing methods.Thus th e d esigned circuit realizes the function of laser gyro signal processing.     

半人工热电偶法瞬态铣削温度测量的实现

介绍了一种瞬态端铣温度测量方法的原理和测量装置。它采用夹丝半人工热电偶法。试验结果证实了其可行性。该方法为瞬态铣削温度的测量提供了新的手段     

SR253Z智能调节仪在热电偶检定系统炉温控制中的应用

热电偶群炉自动检定系统用于自动检定各种工作用热电偶,能满足短时间内检定大批量热电偶的要求,该控温系统采用RS485总线智能仪表和SSR进行控温,先进的专家PID算法,有效地防止控温过程中的超调和欠调现象,实现自然、平稳的温度过渡,既可减少不必要的等待时间,又可得到理想的恒温指标.     

基于动态支路电流检测的功率超声振幅控制

在功率超声的应用中,精确的振幅控制是决定加工质量的重要因素。传统的检测控制结构需要复杂的外部仪器或检测电路,可能存在灵活性差及非线性等问题。针对此问题,提出了一种轻量级振幅检测与控制方案。该方案采用高速AD转换器采样换能器的工作电流和电压,实时计算可以反映振幅的动态支路电流。采用现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,简称FPGA)作为超声电源控制器,同时对换能器工作频率和动态支路电流进行闭环控制。在本设计中,超声电源工作在反谐振点以获取较高的能量传输效率。实验结果表明,该方案能够准确地控制振幅,并能在负载变化较大时稳定振幅。     

高速网络入侵检测系统中包头解析方法

针对高速网络传输速度快、协议配置灵活的特点,提出了一种利用硬件进行包头解析的方法。该方法基于有限状态机技术设计四总线框架,可灵活配置多种协议解析模块,解决夹层协议嵌套问题;采用流水线技术优化模块状态迁移任务,使其能够在单时钟周期内完成数据解析与状态管理,提高了包头解析性能。该方法保证了高速网络入侵检测系统的包头解析性能和对可嵌套夹层协议的支持,经过FPGA中综合、布线及静态时序分析,验证该方法具有处理能力强、占用资源少的特点。     

Design and implementation of high speed TDI CCD timing-driven circuits

The time delay integration charge coupled device (TDI CCD) is the key component in remote sensing systems.The paper analyzes thc structure and the working principles of the device according to a custom...     

基于可编程逻辑器件(FPGA)的应用

介绍在Altera公司的MAX＋PlusⅡ环境下，应用FPGA（现场可编程门阵列）典型器件——FLEX10K系列芯片设计的专用分配器和计数器。     

RoboCup小型足球机器人测速系统研究

为了实现对RoboCup小型足球机器人的实时测速,设计了一种采用光电编码器和现场可编程门阵列(FPGA)实现的测速系统.采用FPGA作为控制芯片,以可编程单芯片系统(SOPC)的设计方法进行设计,嵌入NIOS Ⅱ处理器,利用FPGA的硬件可编程的特点设计各个功能模块,并且采用了M法进行测速,精度高、实时性好.系统实现了...     

基于国产FPGA的数显表设计

根据数字显示仪表国产现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的工程应用需求,本文选用紫光同创公司研发和生产的Logos系列FPGA芯片PGL22完成了数显表的设计。本文主要介绍了数显表的技术参数、硬件设计原理、FPGA的软件框架以及程序设计流程图等内容。     

基于FPGA的数据速率及格式变换的设计与实现

为了解决数字通信中连续数据到定长帧的转换问题,设计了一个具有数据速率和结构变换功能的现场可编程门阵列(FPGA)接口变换模块,该模块包含3个核心部分:缓存单元、速率变换和帧控制逻辑,缓存单元选用了方便实用的异步FIFO来实现,速率变换部分采用了5/6小数分频方式大大节省了FPGA内部资源,帧控制逻辑单元严格定义了读FIFO的使能格式和时序,最后进行了软件的功能和时序仿真。实际应用结果表明,该模块能够准确地对数据速率和格式进行变换,实现了预期的功能。     

一种轴扭转变形动态测量系统的设计及实现

设计并实现了一种以现场可编程门阵列（FPGA）为核心的相位差式的扭转变形动态测量系统。该系统以反射式激光测头和制作在旋转轴上的色标带构成敏感转速和作用扭矩的色标传感器,输出信号为脉冲和相位差。此外,以FPGA为核心构建了专用的鉴相、周期及相位脉宽测量模块。仿真、现场标定和实际测试表明,在0~2000N.m量程范围内,系统的综合测量精度小于0.5%满量程,能有效解决恶劣条件下高速转轴扭转角、扭矩及功率等动态测量问题。