基于EZ-USB的CCD信号采集系统

针对航天应用领域某有效载荷设备的CCD信号采集需要,提出一种基于USB 2.0的CCD信号采集方案,其中包括硬件接口设计和软件设计。采用FPGA加EZ-USB的系统架构完成硬件接口设计,USB接口芯片工作于从模式,信号传输采用批量传输模式,利用VC＋＋6.0平台设计出信号采集软件。经ISE和Modelsim仿真以及EZ-USB硬件平台检验,系统实现了CCD信号采集,且运行稳定。     

基于CCD场输出模式下成像系统设计

采用SONY行间转移型面阵CCD ICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统,成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理.使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端.在介绍CCD ICX415AL的结构和特点的基础上,完成了时序电路和驱动电路的设计,CCD工作模式为场输出模式,可以理解为垂直方向的binning技术,并采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比,整个系统采用现场可编辑门阵列作为核心器件,通过自上而下的模块设计.完成了CCD驱动时序,数据采集时序控制和视频信号简单处理.     

CCD信号处理集成化方案

对比传统的CCD信号处理电路,提出了CCD信号处理集成化方案。简述了传统的CCD信号处理电路工作原理,介绍了其基本功能。根据CCD器件的工作原理,对CCD器件输出信号的特性进行了详细分析。针对CCD信号存在的复位噪声,对相关双采样电路的基本原理进行了详细介绍。传统的CCD信号处理电路一般由前置放大电路、相关双采样电路、可编程增益放大电路和AD转换电路等分立电路组成,结构复杂、调试困难、功耗紧张等缺点是显而易见的;而集成化处理方案则采用FPGA结合ADC的处理模式,集成度高、结构简单、灵活性强是不言而喻的。最后,通过一设计实例对方案进行设计验证,并对设计中应注意的一些问题进行了详细分析和总结。     

用于天文观测的CCD相机系统研究

详细介绍紫金山天文台红外实验室开发的CCD相机系统的软硬件设计.根据柯达CCD芯片KAF-0401LE的时序要求,用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现了CCD的时序;采用相关双采样技术降低探测信号噪声;用89C51作下位机控制,通过RS232与上位计算机通信;系统控制软件采用Visu-al C++编写.     

基于FPGA的交流信号采集与处理系统

根据电力监控系统的要求,提出一种基于FPGA技术的多路交流信号采集与处理系统的设计方法。分析整个系统的结构,并讨论FPGA内部硬件资源的划分和软件的设计方案,以及各个功能模块的原理及用途。在系统中,利用FPGA对三路相电压和三路相电流同步跟踪采样,并进行32次谐波分析和电力参数的计算;而且实现了与外界的并行及串行通信,提高了通用性。     

频谱无混叠采样和信号完全可重构采样

通过对采样定理的分析,指出频谱无混叠采样和信号可完全重构采样并不等同,并给出和证明了实现这两个采样的条件,从而全面地回答了在何种条件下,经典采样定理中的最低采样频率可以等于信号最高频率的二倍.作为最低采样频率问题的最典型例子,本文对正弦信号的采样和重构问题作了进一步的分析,揭示了二倍信号频率的采样导致正弦信号相位信息丢失的原因.本文对如何在应用中正确地确定最低采样频率,提供了有益的参考.     

基于数字CCD相机的高速图像采集系统

介绍了一种基于线阵CCD相机的高速数据采集的方法和系统,该系统采用双CCD相机进行布站并对过靶物体进行拍摄,通过图像采集卡实现计算机对CCD相机的控制,并且完成数据的采集和存储,能够成功运用到高速运动物体的空间位置和速度检测方面,经试验,其实时性和高精度性能使其很好地应用到靶场的立靶精度试验中,极大地提高了靶场试验效果。     

基于信号采样自相关的步进宽带频谱感知方法

采用步进频域能量检测法可以提高在软件无线电平台的频谱感知的带宽范围,但能量检测法易受噪声不确定性的影响,而信号采样自相关检测法对噪声不确定性有很好的鲁棒性。为进一步提高软件无线电的检测性能,提出了基于信号采样自相关的步进宽带频谱感知方法。首先阐述了信号采样自相关检测的原理,然后对基于该原理的步进宽带检测方法的流程进行了分析,最后利用MATLAB软件仿真其检测性能。仿真结果表明,在信噪比（Signal-noise-ratio, SNR）不同的情况下,基于信号采样自相关的步进宽带频谱检测方法能达到所要求的检测性能。此 外,为了兼顾频谱感知的检测速度和频带带宽分辨率之间的关系,进一步提出了在原本固定步进值的步进宽带信号采样自相关的频谱感知方法中采用可变步进值的两阶段检测方法,该方法可 以获得较高的频带带宽检测分辨率和较短的检测时间。     

线阵CCD测径系统电路设计

研究了线阵CCD测径系统的硬件设计。从CCD传感器的电荷产生、转移原理入手,针对CCD传感器的信号特点进行系统硬件设计,完成CCD的驱动电路、信号放大电路、A/D转换电路、数据存储电路及与计算机的数据通信,将CCD表面的亮度变化再现于计算机上。测试结果表明,该系统成功实现了CCD的光电转换、串行数据输出、数据采集与显示,能够用于工业生产中的长度测量。     

基于非均匀采样的频谱分析和弱信号检测

由于采样设备和被采样信号的限制,完全的均匀采样很难实现,实际中很多情况也需要用到非均匀采样,而当采样信号是非均匀时采样定理不再适用。使用基于最小二乘法的非均匀频谱分析法,详细讨论了频谱噪声的产生原因和影响因素。由于频谱噪声会淹没一些弱信号的频率成分,使用基于最小二乘法的幅值衰减法,衰减强信号频率成分和频谱噪声,通过仿真实验成功检测出幅值为强信号幅值一亿分之一的弱信号,并对非均匀采样信号的频率成分进行高精度的参数估计。     

基于PC104的航空发动机频谱分析仪设计

针对航空发动机复杂振动信号难以检测和提取的问题,设计了一种基于PC104总线技术的便携式频谱分析仪。硬件部分以PC104模块为核心,通过自行设计的信号调理电路,实现了对8路振动信号和2路转速信号的采集,其中4路振动信号被ICP传感器采集,提高了采集信号的信噪比;软件部分基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台设计,采用模块化的设计思想,实现了数据采集、处理、分析和存储等功能。实际应用表明,该设备运行稳定、可靠性好,能够及时、准确地反映出发动机中存在的故障。     

基于虚拟仪器的声音信号采集分析系统

采用PC机与NI数据采集卡USB4431为硬件平台,LabVIEW为软件开发环境,设计了多通道声音信号采集分析系统。系统可以实现信号的同步实时采集、实时调理、存储及分析,提供多种数据处理算法模块。该系统已应用在工程噪音分析中,显示了其方便、实用等优势。     

基于线阵CCD的图像采集系统设计

介绍了一种快速提取边缘特征信息的图像采集系统设计方法。该方法以C8051f060单片机为控制核心, 结合外围环形硬件电路实现对线阵CCD图像传感器的驱动,采用简单的预处理电路将两路CCD输出信号转变为一路可利用的视频信号,再利用单片机的A/D转换模块对视频信号进行模数转换和串口通信将数字图像数据发送到上位机等待后续处理。该系统电路设计较简单,集成度高,成本低,避免了以往设计方法的不足,通过实验结果表明：该系统具有较好的抗干扰性和稳定性,产生的驱动信号符合CCD工作需求,可以快速、高效完成对含有边缘特征信号的采集并实现高精度测量。     

基于FPGA和线阵CCD的高速图像采集系统

针对很多领域对被测物图像采集的高速和实时性要求,文中利用可编程的FPGA和线阵CCD技术,介绍了一种高速图像数据采集与传输系统的设计。该系统选用线阵CCD作为前端信号采集,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过USB接口将采集到的数据传给PC机做进一步处理。本系统可在色选机中用于运动目标图像数据的采集,由于采用了高速且具有高度并行性的FPGA技术,在图像数据的高速实时采集和处理上较其他系统具有很大优势,且设计灵活,配合线阵CCD的运用,可有效提高精度、降低成本,对图像采集在其他方面的应用具有参考价值。     

基于FPGA的线阵CCD光强自动采集系统设计

设计了基于FPGA的线阵CCD光强自动采集系统,该系统主要由线阵CCD光强采集、A/D转换和上位机通信三部分组成。 FPGA产生控制信号给CCD器件,采集光强输出模拟信号,经过A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号传输给FPGA,FPGA将数字信号进行处理并通过串口发至上位机。为了验证本系统的光强采集效果,分别使用75％、50％和25％的衰减片对光源的光强进行衰减,然后采集衰减后的光源衍射图像,测试结果表明,本系统能准确分辨不同强度的光信号,相对误差小于0.5％。     

基于FPGA的随机脉冲快速捕捉系统的设计与实现

介绍一种基于FPGA的随机脉冲信号快速捕捉系统的系统结构、工作原理和实现方法;该系统完全摆脱了传统数据采集系统在采集深度和采样效率方面的制约因素,能够在整个时域范围内对外部信号进行连续的高速采样;系统工作过程中不需要外部控制器的干涉,完全由FPGA内部的硬件逻辑电路实现对随机脉冲信号的快速、精确捕捉,可靠性高;抗干扰能力强,同时具有很高的采样效率.