基于FPGA和STM32的多通道超声信号同步采集系统设计

使用超声阵列探头进行无损检测时,为了保证检测的精度和准确性,检测系统需要对阵列探头各个通道的超声信号进行同步采集.该多通道超声信号同步采集系统以FPGA与STM32微处理器为核心,FPGA芯片负责数据的同步采集和缓存,最多可以进行32通道超声信号的同步采集,STM32作为系统主控芯片,负责发送控制信号和数据传输.该系统结合了FPGA和STM32微处理器的功能特点,使系统具有良好的工作性能,对各通道A/D进行并行控制,完成超声信号的同步采集,并将缓存的数据经由以太网接口传输到上位机进行保存、显示以及后续的数据处理.使用该系统对阵列探头的各个通道进行数据采集,采集的数据有很好的同步性,能够满足多通道超声检测数据同步采集的要求.     

基于神光Ⅲ主机装置激光打靶产生电磁脉冲特性研究

激光打靶过程会产生大量的电磁脉冲,脉冲强度大,频带宽,会影响各种重要诊断设备的正常运行以及精密物理结果的精确测量。本实验在神光Ⅲ主机装置靶室壁和靶室外搭建诊断系统,并利用自行设计的多款天线进行脉冲信号的采集,为电磁脉冲特性的进一步研究提供了实验依据。本文分别对电场天线与磁场天线采取不同的数据处理方法以获得靶场电磁场分布,多发数据表明,大盘锥天线测得信号最强,超频段偶极天线测得信号最弱,靶室内外均产生较强的电磁干扰,需要进行相应的电磁屏蔽。     

强激光靶耦合过程中激发的电磁脉冲诊断与分析

本文论述采用脉冲天线对激光靶耦合过程中产生的电磁脉冲信号进行采集,列举了在相同条件下,纳秒激光与几种靶相互作用激发的电磁脉冲信号,分析了靶型对电磁脉冲信号的影响,得出靶的对称性设计有助于抵消靶室内的电磁干扰的结论。并且,通过测量靶室内与靶室中心不同距离区域的电磁脉冲信号,总结出电磁脉冲在靶室内的传播规律。由于靶室内回波振荡的作用,随着远离靶室中心,脉冲幅值先减小,后增大。且随着距离增大,越靠近靶室内壁区域受到回波振荡的影响越大,进而导致电磁脉冲持续时长增大。通过回波振荡论证测试与屏蔽实验,得出回波振荡在靶室内电磁脉冲信号中占有较大比重的结论。诊断设备的安放应尽量避免靶室中心与靠近靶室内壁区域。     

基于UART通信的多通道气压采集系统设计

针对大多数采集系统适用性差等问题,介绍了一种小型化可变多通道气压采集系统.该系统可广泛应用于测高系统、自动气象站及气动系统等,通过UART通信由PC控制单片机选择采集通道并显示结果,利用虚拟串口和Proteus进行仿真并加以实现.结果表明该系统可满足多路气压采集,并可通过PC控制采集通道、准确采集数据及显示.     

直升机振动信号采集系统的设计与实现

振动信号分析是直升机状态监控的重要研究内容之一.针对某型直升机飞参系统缺记振动数据的问题,设计了振动信号采集系统.详细介绍了振动信号采集系统的需求分析、总体结构、传感器选型布局、信号调理变换电路及飞参综合采集记录器等,并在样机上进行了安装调试,试验结果表明该系统工作稳定可靠.利用快速傅里叶变换(FFT)及经验模态分解(EMD)方法对采集的振动数据进行初步的频域及时频分析,找到存在的主要振动频率,为直升机状态监控和故障诊断奠定基础.     

激光聚变物理中电磁脉冲辐射特性研究

激光聚变物理过程中会产生大量的电磁脉冲辐射,该电磁脉冲频谱宽,强度大,会对各诊断设备的正常运行以及精密测量造成不同程度的影响。为了研究该电磁脉冲的特性,为其产生机制研究和优化防护措施提供依据,对本次实验,在神光Ⅲ主机装置上进行。并在靶室内外搭建天线诊断系统,对电磁脉冲信号进行采集。本文讨论分析了靶室内小盘锥和矩形全向天线所采集的信号,并且两款天线所测时域信号值在特征峰位置吻合得相当好,所测频谱也最大范围的囊括了示波器的频域值,图像清晰的显示了激光与黑腔靶相互作用过程的4个电磁脉冲产生机制。     

基于虚拟仪器的生理信号检测与处理系统

利用虚拟仪器技术构建一台实验动物生理信号检测与处理系统.该系统设有八个通道,可分别对实验动物的体温、呼吸、血压、心电等生理信号进行检测和处理.利用LabWindows/CVI软件结合PCI-9112数据采集卡对动物的生理信号进行实时、高速的采集,同时借助计算机的强大功能对采集到的数据进行显示、处理、存储和回放.实验证明系统运行稳定,检测精度高,有一定的实用价值.     

基于小波框架的智能电能表台区识别技术研究

为解决台区识别问题,引入小波框架的基本理论为依据,使各智能电能表在使用相同的一个小波框架,分别对自身采集的电压数据进行塔式分解,并对分解子信号进行分帧处理后计算其能量的分布情况,通过差分计算来判断出采样信号中的突变位置.利用现有用电信息采集系统的宽带载波通信网络,使智能电能表之间交互判断结果,最后通过突变位置的相似性来进行自身台区识别.理论分析和实际应用表明,新技术充分利用了小波框架在信号分析上算法计算复杂度低、内存数据保存量低且节点之间的通信负荷小、识别结果正确率高的优点,在无需引入新的硬件设备情况下,为管理部门提供了一种新型的、可远程同时对大量智能电能表进行台区识别的解决方案.     

高精度信号调理电路的设计及测试

阐述了基于FPGA数据采集系统高精度信号调理电路的设计过程,利用Altera芯片所支持的软件QuartusⅡ对控制程序进行了仿真,制作了印制电路板并通过测试进行了抗干扰设计,以提高数据采集系统系统的可靠性和稳定性.     

独立光伏电站数据监测系统设计

针对我国边远地区独立光伏电站缺少有效监测设备的实际情况,本文介绍了一种基于嵌入式平台的数据监测系统设计方案。系统采用模块化设计,包括信号采集、DSP信号处理和ARM处理平台三部分。信号采集部分采用16通道同步采样,对计算精度有一定提高。通过DSP和ARM的有效结合,系统能够独立完成光伏电站系统运行分析所需主要参数的采集、计算、显示和存储工作。该方案对提高监测系统的便携性,降低成本和能耗,有一定的参考价值。     

基于FPGA控制驱动振镜扫描与数据采集设计

本文旨在设计通过FPGA控制振镜作周期性偏转,实现激光线性扫描,系统数据采集部分则通过数据采集卡代替数字示波器来采集光声信号.基于VC开发的数据采集卡可以灵活控制对光声信号进行数据采集,系统时序由FPGA控制.实验证明了振镜偏转扫描可以实现和数据采集卡的可行性,该方案能有效改善实验室现有光声成像系统只能通过步进电机手动调节实现线性扫描,能按照自身需求来采集有用的光声信号,配合后期制作的声透镜为实现一体化光声成像系统提供依据.     

采用FPGA的双通道500 MHz的数据采集卡

对于高速数据采集系统设计而言,除了器件的处理速度之外,如何协调地解决总线控制逻辑、如何进行高速存储以及如何方便地与主机进行交换数据等一直是高速数据采集系统设计的难题。针对这些问题,本文介绍了一种基于FPGA实现的设计思想和方法。这种设计经过实际验证,工作稳定,能很好地达到预期要求。     

火星探测试验装置动态数据记录分析系统设计

火星探测试验装置动态数据记录系统是相关试验验证过程的重要动力学性能的测试系统。系统基于LabVIEW图形化编程和CRIO软硬件平台,主要是对火星探测装置缓冲过程中振动冲击过载和结构动态应力的各项动态数据进行采集记录和时频分析。对该软件的设计进行了详细的框架描述,主要包括数据采集板卡与传感器,整体软件的设计及各功能模块的实现。     

Formula Node在频率特性测量中的应用

文中介绍了在LabVIEW开发环境中使用公式节点编程的方法。结合一个应用实例,通过调用公式节点编写频率控制和数据处理代码,实现对M系列多功能数据采集卡模出时的频率控制,以及对采集到的数据进行分析处理,得出被检测电路板的频率特性。通过分析测量结果证明,此方法高效可行,增强了程序的可读性和整体性能。     

基于虚拟仪器的汽车检测仪设计与实现

应用虚拟仪器技术对汽车检测仪的软件开发与传统仪器相比具有诸多的优势。以Visual Basic语言编程开发一套基于数据采集卡式PC--DAQ微机结构形式和软件图形操作界面的虚拟式汽车检测仪。可对汽车各种电子部件产生的模拟信号进行适当的处理、数据采集和显示输出;介绍了PCI2006数据采集卡信号采集和软件图形操作界面编程的实现过程,给出编程框图。最后该汽车检测仪在PASSAT汽车电控电路试验台上进行实测与验证。     

基于PXI的工程机械电子综合测试系统研究

研究了一种工程机械电子产品自动化测试平台,阐述了该系统的测试原理,以NI数据采集卡和VPC信号配置接口作为硬件基础,使用LabVIEW编程语言实现对控制器、遥控器、传感器、移动终端等工程机械零部件的自动化测试。首先将被测件的测试信号通过相应的适配器接入到PXI测试资源中,利用NI数据采集和通信卡来采集和处理被测信号,并在LabVIEW环境中对信号进行处理和存储。充分利用了虚拟仪器技术和VPC接口,使得整个系统具有高精度、高效率、人性化的特点。     

一种空间目标ISAR成像显控终端的设计与实现

显控终端是雷达系统的重要组成部分,为雷达操作用户提供雷达系统控制操作与目标信息的显示。本文介绍了一种基于 VS2010编译环境的空间目标 ISAR 成像显控终端。该显控终端使用专用硬件实现雷达目标回波信号的实时采集与接收,采用 CPU 与 GPU 异构并行处理机制完成回波数据的实时 ISAR 成像处理及结果显示。最终在通用 PC 上实现了包括系统参数设置、高速回波数据的实时接收与存储、实时 ISAR 成像处理及空间目标一维距离像、二维 ISAR 像的输出与显示。     

RFFT在涡街流量传感器信号处理中的应用

在涡街信号处理系统中,涡街信号传感器所采集到的信号都是实数信号,而快速傅里叶变换（FVT）处理对象都是复数序列,传统的方法是将实数当做虚部为零的复数,采用实数傅里叶变换（RFFT）算法对涡街信号进行数字处理,通过数据验证和误差分析,证明了RFFT这种算法的可行性,这种算法减少了算法的计算量,满足了测量仪表对实时性的要求。     

VXI总线高速大容量数据采集模块

根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以同步动态随机存储器(SDRAM)为数据缓冲单元,用现场可编程门阵列(FPGA)实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 Msps,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.     

VXI总线高速大容量数据采集模块

本文根据某舰空导弹自动测试系统的要求,设计了基于VXI总线的4通道高速数据采集模块.它以SDRAM为数据缓冲单元,用FPGA实现控制和与VXI总线的接口.控制程序采用自顶向下的模块化设计方法,用VHDL实现电路行为的描述.采用状态机(FSM)控制整个流程,实现了各路控制信号的可靠同步.针对SDRAM控制复杂的特点,设计了基于FPGA的SDRAM控制器.驱动程序和应用程序用LabWindows/CVI编写.测试结果表明,模块的采样频率可达200 MHz,有效位数为7.76位,达到了预期的指标.