基于FPGA的偏振OCT双路信号处理系统

针对目前基于计算机的偏振OCT具有系统数据处理速度慢、不能实时显示等问题,设计了基于FPGA的偏振OCT双路信号处理系统.FPGA设计包含同步时序控制、正交解调和CORDIC运算三个模块.同步时序控制模块为系统的各器件提供同步控制信号,实现数据的实时处理和同步显示.正交解调和CORDIC运算模块对预处理后的干涉信号进行振幅解调和相位解调,获取反射率和双折射率数据,经USB接口送入计算机进行实时显示.对玻片、云母片和生物组织进行偏振OCT系统成像,对成像结果的分析验证了系统具有实时探测生物组织反射率和双折射率的能力.     

基于 SDR 的 GPS信号测试仪研制

针对特定测试要求,研制了GPS信号测试仪,利用产品化电路模块搭建硬件体系,研究基于SDR技术的GPS信号测试分析方法;描述各硬件模块间的接口设计、信号处理的过程及关键技术环节、系统技术指标;讨论基于SDR实现GPS信号捕获解调算法的注意事项,给出具体的数字变频及重采样算法。     

高性能虚拟数字示波器的研究

目的 介绍了基于虚拟仪器设计软件Labview开发的高性能虚拟数字示波器系统，方法 由数据采集DAQ、接口总线、硬件驱动程序和虚拟软件数字示波器构件构成了虚拟示波器系统，并应用在光纤气体浓度检测系统中。结果与结论 在实际光纤气体浓度检测系统中的应用表明，该虚拟数字示波器很好实现检测信号的处理，并具有良好人机界面和性能。     

基于DPGC技术的激光干涉纳米振动测量系统

基于数字相位载波调制(DPGC)原理,建立了激光干涉振动测量系统及其信号解调的软硬件处理平台,以24位数字信号采集卡配合64位PC处理器作为硬件电路的核心,实现了参考波形的发生与待测信号的实时采集,利用LabVIEW软件平台构建了DPGC算法,实现了振动信号的实时解调.实验结果表明,基于PC平台的DPGC信号解调方法,降低了传统的模拟PGC技术中模拟乘法器和微分器等硬件电路的漂移和噪声,提高了信号解调精度,改善了系统信噪比,实现了对频率范围10～200Hz低频振动信号的高精度测量,其分辨力达到0.14nm,动态范围达到120dB.     

一种适用于流水线ADC的数字校准算法的硬件实现

研究了一种适用于开关电容级电路结构的流水线ADC的数字后台校准算法并提出了其硬件实现方法.此算法适用于每级1.5bit和多bit的子级转换电路,实时地监控关键子级电路转换函数的特性,并从数字输出中提取校准信息,不中断正常的转换过程.文中提出的硬件实现方法通过有限状态机实现该算法,实现了各模块高效的协同工作.仿真证明用该硬件实现方法设计的校准处理系统能够有效校准电容失配和运放有限增益误差.     

基于FPGA的激光外差干涉仪反正切解调技术

针对高频声学应用中多普勒信号软件解调的局限,提出了一种基于FPGA的数字硬件信号解调方案.基于AD9467设计了高速ADC采集系统,以实现原始多普勒信号的奈奎斯特采样或带通采样;基于Xilinx Zynq-7000片上芯片系统设计数字信号处理系统,实现了 DDS合成参考信号与多普勒信号混频、低通滤波产生I&Q基带信号对...     

基于模型化测量的船只过坝动态轨道衡的研制

本文介绍一种用轮计量法的船只过坝动态轨道称重系统的研制 ,该系统用轮计量法获取重量信号 ,用一种特殊的模型测量法处理重量信号 ;文中还介绍了系统软、硬件的组成和设计思路 ,介绍了系统标定的方法     

基于DSP的给水泵运行状态在线监测系统

给水泵在运行过程中的振动信号及其特征信息对给水泵系统的状态监测有重要意义.给水泵运行状态在线监测系统以数字信号处理器DSP为核心,采用以振动监测为主、以过程量监测为辅的监测方法,通过对采集信号的频谱分析和数字处理,将其由USB高速接口送入上位机,由上位机的专家系统对给水泵进行状态判断和故障诊断.本文介绍了给水泵运行状态在线监测系统的工作原理,分析了有限冲击响应(FIR)数字滤波算法和快速傅立叶变换(FFT)算法的DSP实现方法,重点阐述了系统的总体设计、硬件设计和软件设计.     

宽带声学多普勒流速剖面仪的中频正交采样算法

宽带声学多普勒流速剖面仪(Broadband Acoustic Doppler Current Profile,BBADCP)发射由伪随机编码调制的正弦信号,信号带宽在频域上产生展宽,成为带通信号。宽带回波信号的处理多采用正交解调的方法,但此方法对采样率的要求较高,硬件较难实现。利用数字中频正交采样法来实现,大大降低了采样频率,并且针对BBADCP解模糊速度的要求,进行了宽带回波信号的仿真试验,结果证明插值的数字中频正交采样法适合于BBADCP的信号处理。     

提高光栅测量精度和分辨率的技术研究与实现

随着人工神经网络和数字处理技术的发展,从另一角度研究了一种不必增加光栅刻线,仅采用普通刻线的光栅(50刻线 mm),即可实现高精度、高分辨率的光栅测量技术,并用该技术设计了一个测量系统。系统以高速数字信号处理器(DSP)为核心硬件,用单输入单输出模糊小脑神经网络(SISOFCMAC)拟合出光栅信号,再利用FCMAC的泛化能力,实现对光栅信号的连续数字细分,提高光栅测量精度与分辨率。     

Analysis of digital spectral processing of laser Doppler vibration meter signals

A digital spectral method of the maximum harmonic for processing laser Doppler vibration meter signals from a surface vibrating according to a harmonic rule is analyzed. A digital model for this signal in the presence of additive and multiplicative noises is suggested. Examples are given for the effect of signal discretization frequency on the error of determining vibration amplitude. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 9, pp. 42–45, September, 2006.     

GPS卫星信号模拟器载波和码NCO研究与实现

论述了GPS(Global Positioning System)卫星信号模拟器载波NCO(数控振荡器)和码NCO的系统结构及作用,根据多速率信号处理理论建立DDS(直接数字频率合成器)模型,分析其信号频谱;根据泰勒级数压缩算法分析了载波NCO sine存储表压缩效率,提出了模拟器码NCO参数更新实现方式.利用verilog在Xilinx'ISE6.3中完成了载波NCO和码NCO的设计和仿真,并在FPGA中进行了实现.通过程序仿真与系统测试,证明本载波NCO和码NCO模块性能满足GPS卫星信号模拟器系统需求.     

结构振动的自适应反馈预测控制研究

研究一种周期扰力作用下的自适应反馈预测实时控制方法，并将其应用到结构振动控制中。采用RLS算法处理在线辨识问题，根据辨识结果直接进行反馈预测控制的设计。实时控制中，辨识和控制的计算都由高速数字信号处理器完成。此种方法，对于周期扰力及拟周期扰力激起的结构振动响应都有很好的控制效果。     

简化的结构振动自适应前馈控制方法研究

发展一种基于ARX模型描述的实时自适应前馈控制系统,并将其应用到具有拟周期扰力的结构振动控 制中。采用RLS算法处理在线辨识问题,而采用LMS算法进行控制律的更新。实时控制中,辨识和控制的计算都由高 速数字信号处理器完成。此种方法,对于周期扰力以及拟周期扰力激起的结构振动响应都有很好的控制效果。     

密集频率数字信号的判定和校正方法

数字信号的频谱分析中,DFT只得到的频谱可以粗略确定实验信号各谐波频率,振幅和相位,单频谱谐波在其频率的某一邻域内的细化幅值频谱和相位频谱具有显著的特征,通过分析比较,单频率谐波细化频谱与矩形窗的频谱极其相似,依此为准绳,可以判定密集频率信号,进而通过待定谐波参数,选择合适的参数区间和步长组合循环计算,并用矩形窗频谱近似单频率谐波细化频谱的办法,则可以还原校正密集频率的谐波参数,校正精度略低于细化频谱对单频率谐波的计算结果,该方法可以较好的进行情况多变的多个密集频率频谱分析,越多的密集频谱,需要更大的计算量。     

圆度测量中高斯滤波的逼近实现方法

以B样条函数为基础,将约束条件引入变分原则,并结合小尺度参数高斯滤波器卷积特性,建立高斯滤波器的逼近滤波器。该滤波器与理论滤波器的幅度最大偏差小于1%,并具有零相移特性。在数字滤波算法中,包含两次零相移滤波和加权滤波循环计算,整个算法具有结构形式简单和计算效率较高的特点。根据圆度信号的周期封闭性,采用周期延拓法,消除数字滤波算法存在的边界效应问题。为圆度测量中高斯滤波器的实现提供了一种高精度、高效率的实现方法。     

船载式水声定位系统信号处理改进算法研究

针对船载式水声定位系统的特点,在座底式等常规水声定位系统信号处理算法的基础上,对船载式系统可能出现的声脉冲叠加现象进行仿真分析,证明常规算法存在丢失数据的可能性,并且常规算法对声信号幅度变换较快的情况难以适应。提出一种并行实时数字信号处理算法,允许每块数据拥有不同的属性,并采用数据匹配方法进行后置冗余处理,获得有效数据。经过湖上跑船试验证明,该算法具有更高的检测率,并能提高跟踪轨迹的平滑性和真实性,具有较高的工程应用价值。     

有限冲击响应数字滤波器FIRDF系统设计

介绍基于快速傅立叶变换ＦＦＴ、褶积镶边理论以及线性相位理论所开发出的ＦＩＲ数字滤波系统及工作原理。成功开发出的ＦＩＲ数字滤波系统在数字信号处理的专业应用上，对连续信号能高效地进行数字高通、数字低通、数字带通及数字带阻四种功能的滤波处理，系统设计所采用的优化分析和处理方法使其幅相频特性比较理想，从而保证输出信号在较高的精度上没有幅值和相位失真；在控制方式上具有比硬件控制及软硬结合控制较大的优越性：变参数输入的灵活性、分析结果系统内输出的多样性、面向对象应用软件使用上的友好性、可移植性、再开发性、可维护性、开发周期的高效性和费用的便宜性等。分析结果表用，ＦＩＲ数字滤波系统用于实际的滤波处理是稳定并且可靠的。     

Error analysis of an optical current transducer operating with adigital signal processing system

This paper analyzes errors associated with the analog-to-digital (A/D) conversion process of a digital signal processing unit (DSP) within the operation of an optical current transducer (OCT). Quantization of the analog current measurement signal leads to measurement errors which are a direct consequence of the uncertainty with which an N-bit resolution A/D assigns a binary word for a given analog input value. This paper presents comprehensive simulations of the performance of different current sensors monitored by the DSP unit and discusses aspects of compatibility between the sensor dynamic range and the resolution of an A/D conversion process. Recommendations are given on how to match the OCT to the given A/D parameters, and vice versa, in order to meet specified accuracy requirements