基于FPGA的实时采集处理技术研究与实现

本文介绍了一种高速双通道遥感卫星信号实时采集处理技术的研究与实现.基于Xilinx Spartan3 150万门高性能FP-GA,设计出具有数据海量传输和高速处理能力需求的卫星信号采集处理卡.通过信号采集处理卡,PCI总线,RAID磁盘阵列等实现了基于服务器平台的高速实时采集处理系统集成,满足当前和未来遥感卫星信号接收要求.     

基于Lab VIEW的多通道木材声发射信号采集系统

为采集木材在长时间载荷作用下的声发射信号,设计了一种多通道的高速数据采集系统.首先,利用NI USB-6336高速采集卡和声发射传感器等硬件搭建4通道声发射信号硬件采集平台;其次,基于Lab VIEW设计人机界面及软件控制系统;最后,通过木材三点弯曲试验来验证该采集系统的效用.试验结果表明,该4通道的信号采集系统能有效地采集与自动存储木材在损伤过程中的声发射信号.作为一种木材声发射信号采集平台,该系统能够为木材声发射信号的采集与分析提供基本保障.     

主动噪声控制平台的FPGA实现

基于FPGA搭建了针对汽车的主动噪声控制平台,此平台可以正确实时地采集汽车的转速、振动加速度以及噪声,同时为相关的降噪算法实现提供了硬件平台。与传统的基于串行处理的采集系统相比,该平台可以严格地保证多路信号的时间同步性,同时其可扩展性可以让使用者方便地根据自己所需要的功能来增加通道数目,无需增加额外的处理器。FPGA的可编程性可以保证降噪算法的充分验证与设计。整个平台的搭建为主动降噪的继续研究提供了有力的基础。     

基于LabVIEW超声信号的数据采集系统

本文在阐述了基于特定应用背景的超声波信号采集方案的实现基础上,介绍了利用NI公司的图形化编程开发平台Lab VIEW 来实现超声波信号的实时显示存储采样数据的方法,并进行了该系统平台的搭建.该方案克服了其它一些数据采集系统因采样频率过大而无法将全部数据存储等缺点,实现了数据的高速采集存储功能.结果证明了本方案的可行性和较好的应用性.     

基于DSP的多传感器阵列数据采集与处理实验平台

介绍了多传感器阵列宽带信号采集处理实验平台,该平台可以接收100～400 MHz的宽带信号并对宽带信号进行近于实时的来渡方向的估计.系统主要包括8单元阵列传感器,两台同步高速数字存储示波器,PC机信号处理平台和DSP算法评估板.系统对8通道阵列传感器进行同步数据采集和存储,采集到的数据在MATLAB平台上进行仿真处理并下载到DSP中进行算法性能评估.     

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。     

基于LabVIEW的柴油机高速数据采集系统

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。     

一种高速1553B总线控制器自动测试平台的开发

高速1553B总线控制器自动测试系统的开发是基于通用测量仪器搭建的测试平台,应用高速1553B总线协议分析软件实现总线信号电气特性参数的自动测试和协议功能的检查。自动测试平台中数字存储示波器对总线信号进行采集、处理和测量,任意波形发生器模拟仿真高速1553B总线编码信号和总线错误注入信号,基于Matlab开发自动测试程序,完成对高速1553B总线协议的解码分析。使用国产4Mbps1553B总线控制器芯片对自动测试系统进行验证,对总线信号的幅值和畸变电压等参数进行测试,并对总线协议的正确性进行检查。验证结果表明,测试平台能够实现4M1553B总线控制器电气参数和协议正确性的可靠测试。该测试系统开发难度低,可以满足高速1553B总线控制器在设计和调试阶段的自动测试需求。     

基于DSP的涡街流量计小波去噪研究平台

涡街流量计是一种朝着高精度、低功耗以及数字化方向发展的广泛应用的流量仪表。但在低流速下,噪声信号会淹没涡街信号。因此,如何提高低流速信噪比成为研究热点。随着DSP处理技术的发展,借助于DSP强大的数据运行能力和数据处理能力,可将其成功实现。设计了一套应用小波阈值去噪理论搭建的DSP平台,主要设计了信号调理电路。并通过在该DSP平台对不同频率数据进行采集、处理和分析,得出将该研究平台作为涡街信号处理的研究工具是可行的。     

基于DSP和DSP/BIOS的实时雷达信号采集与处理系统

介绍了一种在实时操作系统DSP/BIOS平台下的雷达信号实时采集、处理与传输系统的设计和实现,利用TMS320C6416DSP强大的数据处理能力和其片内集成的PCI总线接口,满足了雷达信号处理中高数据传输率和高速处理能力的需要。     

基于FPGA的高速信号采集平台设计

提出了一种基于FPGA的高速信号采集实现方法,具体描述了采样、储存、通信等模块的设计.模块功能全部基于VHDL硬件描述语言,并通过有限状态机来实现,增强了设计的灵活性,降低了成本.给出了信号采集的实验结果,证明该平台能够稳定可靠的工作.     

一种高效率的多天线信号检测方案的设计与实现

为了满足现代无线通信系统对于信号检测环节高吞吐、低资源消耗的设计需求,针对现有方案从组合逻辑、数据处理能力、模块耦合度等方面进行优化并提出一种高效率的多天线信号检测方案。该方案结构精简、易于流水线实现,结合DDR3高速读写数据的优势并采取基于AXI4-Stream接口封装的技术,极大地提高了检测环节的数据处理效率。以ZYNQ-7100为硬件平台,通过仿真验证了该方案的准确性及优越性。该方案为现有LTE-A系统基带核心处理部分提供了解决方案,同时对其他信号检测类产品IP的设计也有一定参考意义。     

光纤应变传感信号解调系统的设计

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由信号调理模块、高速AD转换器、高速缓存FIFO、比较器模块,数字信号处理器(DSP)和存储显示模块构成。由于引入比较器使得DSP只对有效像素进行处理,减轻了运算负担,提高了运行速度从而实现实时处理显示。     

基于红外通信技术与适配器的高速数据采集系统设计

针对高速数据传输稳定性较低、多源数据传输过程非线性干扰较大的问题,设计了基于红外通信技术与适配器的高速数据采集系统。使用系统高速数据采集层的多个高速适配器,完成各待采对象的高速信号数据采集,将其通过通信层的通信接口上传到红外通信模块,利用该模块将所得信号数据复原成真实数据后并传送到服务层,该层的多源数据融合模块运用主成分分析方法,融合接收到的全部数据,同时采用展示层的液晶显示模块,呈现完整的高速数据采集结果。实验结果表明：该系统在不同信号数据长度下,均能以较高采样速率完成不同类型数据的精确采集;该系统能保证各通信信道在不同通信距离下的高速数据传输稳定性,且所得高速数据融合结果能清晰、完整地呈现全部高速数据采集结果。     

航空发动机高速振动智能检测监控系统设计与实现

设计了一种航空发动机高速振动智能检测监控系统,系统采用CPCI和模块化架构实现;针对航空发动机高速振动信号的特征,设计了基于DSP的信号采集与处理模块,实现同步采集多路振动信号并进行数据处理;利用FPGA和PowerPC设计信号智能检测与数据记录模块;通过多线程DSP软件实现振动数据的智能检测和监控;试验测试和验证结果表明,系统满足飞行安全实时检测监控工程应用的需求。     

基于模拟信息转换器的物联网海量数据处理研究

针对大规模物联网应用的海量数据处理信息获取效率低、硬件成本昂贵的问题, 依据压缩感知(compressed sensing, CS)理论, 建立了一种模拟信息转换器(analog to information converter, AIC)数据处理系统模型。模型以MATLAB/Simulink为平台, 分别设计了信号的解调、过滤、采样、重构等功能模块, 并对不同频率分量的信号进行处理。实验结果表明, 该模型可以较低采样率、高压缩比精确重构稀疏信号, 重构效率与观测数M、抽取行数K以及信号频率分量相关。     

基于SAR成像算法的高性能信号处理模块

针对SAR成像算法高速实时处理、宽幅海量存储的特点,设计并实现一种基于多PowerPC处理器的高性能并行信号处理模块.该处理模块利用多种高速串行总线构成不同层次的互联网络以适应不同类型的数据流传输,结合具有混合并行结构的底层处理节点以完成SAR成像算法在该处理模块上的映射.应用结果表明,基于该处理模块构建的信号处理系统...     

基于FPGA的高速采样缓存系统的设计与实现

为了提高高速数据采集系统的实时性,提出一种基于FPGA+DSP的嵌入式通用硬件结构。在该结构中,利用FPGA设计一种新型的高速采样缓存器作为高速A/D和高性能DSP之间数据通道,实现高速数据流的分流和降速。高速采样缓存器采用QuartusⅡ9.0 软件提供的软核双时钟FIFO构成乒乓操作结构,在DSP的外部存储器接口(EMIFA)接口的控制下,完成高速A/D的数据流的写入和读出。测试结果表明：在读写时钟相差较大的情况下,高速采样缓存器可以节省读取A/D采样数据时间,为DSP提供充足的信号处理时间,提高了整个系统的实时性能。     

基于帧间差分法的目标检测研究与FPGA实现

针对以往帧间差分算法的硬件实现架构中数据同步信号设计复杂,调试周期较长的特点,设计了一种新型的硬件算法架构。整个系统基于Altera的Cyclone Ⅳ E系列进行开发,采用镁光的SDRAM作为高速储存器件,豪威科技的OV5640作为图像采集器件。该系统对采集到的原始图像数据进行灰度化处理,利用硬件差分算法模块对灰度图像进行差分处理与二值化,实现对视频图像中动态目标的捕捉。基于Quratus Ⅱ与Modelsim联合开发平台对系统进行硬件设计和功能模块仿真。硬件测试结果表明,系统能够清晰地检测出视频中的动态目标,且具备较好的实时性。     

基于CompactPCI体系的高性能监测测向处理平台研究

提出一种新的高速并行采样技术架构以及基于可编程芯片技术和支持灵活配置的并行处理嵌入式硬件架构。该平台集多通道高速采集、大容量数据存储、高性能DSP与大规模FPGA紧耦合实时处理等功能于一体,在综合集成与应用方面具有创新性,能够保障对多模式、多速率、多频段信号分析在信号层上频域的宽阔全覆盖和时域的连续性,同时又因其硬件上提供了丰富的资源裕量,因而可以满足信息层上对多种标准和协议分析的需求及应对其未来的演进。