基于FPGA的多普勒测振计信号采集与处理系统设计

为了实现激光水声浅海地形遥感探测中水声信号的实时解调与处理,设计了一种基于FPGA的激光多普勒测振计信号采集与处理系统。以CycloneⅡ系列FPGA为核心控制模块,结合ADS1174模数转换芯片、DAC8551数模转换芯片和MAX3232收发芯片,实现了高速数据采集和串口通信。该信号采集系统具有性能可靠、实时性强、集成度高、扩展灵活等特点,并且通过试验验证了其功能的正确性。     

零差激光测振系统中含噪多普勒信号处理方法

针对零差激光测振系统中多普勒信号的噪声导致信号正交校正困难、增大测量误差的问题,提出了含噪多普勒信号处理方法。首先利用平滑滤波对两路含噪多普勒信号进行降噪处理,再通过最小二乘法对非正交多普勒信号进行校正,然后采用单位圆校正算法二次校正成正交信号,最后利用微分相除积分操作解调出振动信号。实验结果表明,本文方法能有效解调振...     

基于FPGA的激光多普勒微振动检测及信号处理方法

为实现微弱振动信号的实时、高精度解调,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的激光多普勒微弱振动检测及信号处理方法。采用全光纤结构的光学系统,振动信号处理系统则以FPGA为核心设计。改进相位解缠模块,在增大振动测量范围的同时,使其能适用于简谐振动与复杂振动。通过模拟振动实验验证了改进后相位解缠模块,且当振幅在80μm以内时,测量精度在5‰以内。通过对压电陶瓷实际振动目标测振实验,其频率测量误差在1Hz以内,振幅与频率的测量精度均在1%以内。实验验证了该振动信号处理方案对于扩大振动测量范围与实现高精度目标振动解调的有效性。     

激光雷达测风系统信号采集处理研究

为满足风场对风速测量的需求,研制了基于FPGA的激光雷达测风系统高速信号采集处理模块,负责对激光雷达回波信号采集、快速傅里叶变换(FFT)及频谱数据累加平均运算.将采集到的1024点回波数据通过流模式、块浮点结构FFT运算,分别得到单次频谱数据和1024次累加平均频谱数据,并利用数据传输模块可靠传输至上位机进行显示与分...     

语音信号采集和处理方法的分析

语音是人类传递信息的一种最主要、最有效、最方便的交流形式。语言是人类特有的交流方式,而声音又是人类比较常用的交流工具,是传递信息的主要手段,所以,语音信号是人们感情交流以及思想沟通的主要途径。目前,人们已经进入到了信息时代,利用一些现代先进的技术方法分析语音信号,加强对语音信号采集与处理的研究,使人们可以更加方便的传输、获取、存储以及使用相关的语音信号,对于加快社会的发展与进步有着非常重要的现实意义。     

激光多普勒测振技术应用的新进展

近年来,伴随着现代工业的高速发展,非接触式测量技术受到越来越多的关注。激光多普勒振动测量作为一种干涉测量技术,能够适用于难以通过加速度计或其他表面接触传感器获得振动测量的应用场景。激光多普勒测振仪（LDV）自1983年诞生以来,凭借其高精度、高效率、便于携带等特点,逐渐成为目前应用最广泛的非接触式振动测量设备,被广泛应用于各行各业。本文在分析激光多普勒测振技术基本原理的基础上,介绍了近年来LDV在农业、生命医学、航空航天,以及建筑工程领域的应用。     

激光多普勒测振仪对激光陀螺动态特性测试分析

为了研究激光陀螺动态响应的幅频特性,提出了一种利用激光多普勒测振仪对激光陀螺幅频特性测试的方法。由于激光陀螺角振动测量属于接触式测量,测量结果易受被测物体振动频率的影响,因此对其幅频特性的研究具有重要意义。实验中利用压电式角振动台产生正弦激励信号,通过比较激光陀螺和激光多普勒测振仪对角振动台角振幅的测量值,得到激光陀螺幅频特性曲线。实验结果表明:在角振动频率低于300 Hz时,激光陀螺测量值准确;角振动频率较高时,由于机械结构传递特性影响将导致激光陀螺对角振动台振幅测量失真。     

基于FPGA的偏振敏感时域反射信号采集处理系统

偏振敏感时域反射计（P-OTDR）在光纤偏振参数（双折射、偏振模色散）分布式测量，分布式传感中有着广泛的应用。本文介绍基于FPGA的P-OTDR信号采集处理系统。该系统的采样精度是12位，采样速率40MHz，具有多种可选触发方式，利用数字平均技术提高了采集信号的信噪比。该系统的研制成功有利于P-OTDR仪表的集成化与小型化。     

新型声光通信激光多普勒信号的鉴频电路

根据激光多普勒测振技术进行声光通信的工作原理,设计一种新型、小型激光多普勒测振信号鉴频电路。该电路根据外差探测原理,本地振荡器输出信号与探测信号混频得到一路信号,经90°移相后的本地振荡器输出信号再与探测信号混频得到另一路信号,利用这两路信号得到了多普勒频移量和声源振动的频率。利用扬声器激发的水面模拟振源进行实验,表明该电路可有效测量的振动频率范围为300 Hz~10 kHz,证明可用于水下光声通信。     

激光多普勒振动计用于水下声光通信

介绍了激光多普勒振动计(LDV)用于水下声光通信的应用背景,阐述了激光多普勒振动计的工作原理和两种相干检测方式。采用零差的相干探测方式,设计并实现了一套光纤结构的激光多普勒振动计。为了证明系统能够应用于水下声光通信,进行了对水下声源发出的声波频率和强度的探测实验。通过对实验数据的分析得出:第一,系统能够检测出水下声源发出的声波频率,对7kHz附近的10个声波频率的测量标准偏差小于8Hz;第二,系统探测信号强度与水下声源发声的声压级成指数关系,对于水下目标通信所用的3.5kHz和7kHz声波频段的最小探测能力分别达到146.2dB和150.8dB声压级。     

小波消噪在外差式激光多普勒振动测量中的应用

基于小波变换对外差式激光多普勒振动测量系统(HLDV)输出信号进行了噪声抑制性能研究。从外差式激光多普勒测振系统的测量原理出发,结合系统回波信号的特点,考虑测振系统中白噪声的影响,分析并改进了模极大值法和系数相关法两种小波消噪处理算法,并基于以往的阈值去噪算法,提出了新的阈值函数,重点分析了多尺度细化分析对还原原始信号特征及改善信号信噪比(SNR)的影响。结果表明,针对微振动目标运动特征提取,改进后的三种方法在振动信号的特征提取及噪声消除方面具备优异性能。     

基于SOPC的数据采集与处理系统设计

基于矿井地震勘探中对数据采集与处理的高性能要求,本文采用SOPC(可编程片上系统)技术设计了多通道数据采集与处理系统。系统采用24位模数转换芯片实现高精度数据采集;利用FPGA可并行运算的特点,实现数据信号的并行处理。系统设计灵活,具有便携性及同步性特点。该系统成功应用到矿井地震勘探中,得到了良好的效果。     

多通道高速数据采集处理系统设计与实现

为实现某多通道雷达接收机,设计了一种带数据预处理功能的八通道数据采集系统,其具备LINK口和CPCI总线两种高速输出接口,单通道最高采样频率为125 MHz,分辨率14 bit.讨论了系统硬件解决方案和软件逻辑实现,实测结果表明该系统有效位数高达9.9 bit,通道延时差为40 ps,已成功运用于某雷达接收机.     

实时信号处理系统CPCI接口设计

新一代雷达的信号处理有实时性、通用性强的特点,该文给出了一种基于CPCI标准总线的实时信号处理系统,重点阐述了DSP和CPCI主机通信的接口设计。主机通过CPCI总线可以对DSP进行程序加载和运算结果的监测,充分利用了计算机资源。文中设计主要利用CPLD和桥接芯片PCI9656来实现,详细说明了PCI9656主从工作模式以及CPLD对PCI信号和局部信号的转换,最后给出了电路框图和时序仿真图。     

多路光脉冲信号数据采集技术的设计

介绍了一种同时监控多路光脉冲信号的方法,它是将多路光脉冲信号合成为脉冲序列,并通过相应的软件设计,实现每路光脉冲信号的数据采集。     

基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统设计

针对虚拟仪器技术具有性能高,易于实现硬件和软件集成等特点,将虚拟仪器技术和LabvIEW应用于测试领域。以计算机和NI9201数据采集卡为硬件,以LabVIEW8．6软件作为开发平台,构建了数据采集与信号处理的虚拟测试系统。系统由信号源和信号处理模块组成,其中信号源部分包括数据采集卡采集的模拟信号模块、虚拟信号发生器仿真信号模块;信号处理部分包括对信号源的时域测量、波形显示、滤波、频谱分析等,完成了对实际模拟信号和仿真信号的采集、信号分析与处理。     

适用于MEMS动态测量的显微激光多普勒技术

介绍了一种利用激光多普勒(LD)技术和显微技术结合的微机电系统(MEMS)器件动态特性测量技术,所搭建的系统测量光斑直径小于1um,测量频率0～20MHz,平面外运动分辨率0．1nm,精度5nm,不确定度1nm描述了利用该系统对TMT(test motion target)器件的振动特性进行的测量实验,并对实验结果进行了分析,测得器件的共振频率为271Hz,最大振幅为0．246482566mm。     

基于FPGA的PCI数据采集卡设计

论述了基于FPGA 的PCI数据采集卡设计,板卡实现了查询、中断和DMA等多种方式读取数据,可以实时采集数据、实现大容量数据的缓存,还有效地解决了对数据高速采集、传输的需求。设计采用FPGA 实现数据采集控制逻辑,减少了开发周期,并可在线修改设计和进行设计升级。     

激光多普勒测速雷达信号处理的FPGA实现

激光多普勒测速雷达信号处理由于数据量大、实时性强等特点,对信号处理单元的要求较高。现场可编程门阵列(FPGA)具有高速、并行性等优点,可以满足测速雷达的需求。介绍了利用单片FPGA实现激光多普勒测速雷达信号处理的过程,详细说明了数据的缓存、干扰频率的滤波、2倍降采样、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)和脉冲累积等步骤的FPGA实现,最后分析了模块的性能并给出了测试结果。