脉冲探地雷达小型化控制与采集系统设计

根据脉冲探地雷达低成本、高精度和小型化的要求,研制了一种基于微控制器的超宽带(UWB)探地雷达信号控制与数据采集系统。文中分析了延时式等效时间采样原理,阐述了系统总体结构,描述了触发脉冲生成电路和回波数据采集通道的工作原理和设计方法,给出了底层固件的开发流程以及系统软件功能。研制的高集成度嵌入式控制与采集系统,降低了探地雷达系统整体成本,提高了系统的实时性和可靠性。     

基于光纤模式数据采集方案的阵列快拍成像雷达

阵列快拍成像雷达采用阵列天线雷达成像体制,通过高速微波开关切换和高速数据采集,可以同时实现对目标的空间分辨和时间分辨,即实现雷达快拍成像,该技术在飞行器平台的辅助导航、交通监测等领域具有广阔的应用前景。阵列快拍成像雷达的特点是能够快速成像,核心技术包括微波信号收发、高速数据采集与传输、实时成像处理及阵列天线高速微波开关切换。其中,高速数据采集与传输是实现快速成像是正确成像的关键,数据缺失会导致图像散焦。本文首先分析了阵列快拍成像雷达成像原理及信号采样对数据采集与传输系统的要求;继而提出了基于光纤传输模式的数据采集与传输系统方案,系统采用四路高速AD对雷达基带信号进行采样,在FPGA中进行复数运算,通过光纤通道传送到主控计算机,系统传输速率可以达到2.5Gbps;最后,通过阵列快拍成像实验验证了系统的性能。      

基于FPGA的PCI总线接口设计

PCI总线,由于其优异的性能被广泛应用于数据采集和控制系统,相对于专用的PCI接口芯片来说,用FPGA设计PCI接口显得更加自由灵活.为了在FPGA上实现简化的PCI接口控制器采用模块设计的方法,将PCI接口逻辑分成四个模块,重点介绍了状态机模块的设计,并给出了存储器读操作的仿真波形.结果表明符合PCI规范.该设计目前已在探地雷达数据采集系统中得到验证.     

步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制

步进频率连续波是探地雷达常用波形之一,该体制雷达存在的一个严重问题是发射信号直接耦合到接收天线,降低接收机灵敏度,导致接收机前端饱和甚至损坏.针对步进频率连续波体制探地雷达,采用通过收发天线设计降低耦合信号,保证其不会导致接收系统饱和,再在中频数字域进行对消的耦合抑制方案,详细分析了其工程实现流程和应用条件,给出了某步进频率连续波合成孔径探地雷达耦合波对消前后的雷达图像,说明了耦合对消方法的有效性.该方法在某探地雷达中获得实际应用,工作稳定可靠.     

高速数据采集系统中的存储与传输控制逻辑设计

基于FPGA的多片RAM实现高速数据的存储和传输的方案,并应用于1GS/s数据采集系统中,可以保证采集数据的可靠稳定存储 随着信息科学的飞速发展,数据采集和存储技术广泛应用于雷达、通信、遥测遥感等领域.在高速数据采集系统中,由ADC转换后的数据需要存储在存储器中,再进行相应的处理,保证快速准确的数据传输处理是实现高速数据采集的一个关键.     

超高速雷达数字信号处理技术

综述了超高速雷达数字信号处理技术的应用背景,研究内容,关键技术及解决方法,采用超高速数字信号处理技术实现了超高速数据采集,高速数字脉冲压缩,超高速雷达回波模拟等系统。     

高分辨率探地雷达步进系统的研究与实现

基于对探地雷达回波信号的分析,提出了等效时间取样的探地雷达系统的设计方法.并分析了天线中心频率、分辨率和取样间隔的关系,构建了一种步进时间达到1.25×10-2ns的步进系统,实现了高分辨率的探测.最后,采用研制的探地雷达实验系统进行了实际探测实验,探测结果表明,等效时间取样技术对该系统是有效的,且步进系统的稳定性是较高的.     

一种新的多频连续波雷达数据采集系统设计

给出了一种基于多速率信号处理的多频连续波雷达数据采集系统设计和实现方法。分析了抽取的时域和频域特性,针对多频连续波雷达的应用背景,分析了实际系统中抽取比的选择,设计了合适的抗混叠滤波器。给出了一种FIR实现信号抽取的高效结构。在此基础上,完成了数据采集系统的硬件设计和软件设计。该方案具有控制灵活,数据传输高速、稳定等特点。该设计已经成功应用于实际系统。     

基于Stolt偏移的探地雷达合成孔径成像研究

对探地雷达数据进行合成孔径处理可提高探地雷达图像的分辨力,有利于对地下目标的探测及精确定位.文中提出了一种新的stolt偏移插值实现方法,用于探地雷达合成孔径成像,它能克服传统方法中偏移能量不集中的缺点并保持处理速度快的优点,通过对实测数据进行处理,其结果表明该方法取得了很好的效果.     

基于FPDP的高速数据传输系统设计

针对信号处理系统中,高速数据采集和大吞吐量数据传输的问题,提出了基于FPDP协议的高速数据传输系统设计新方法.给出了设计实例,将回波数据等打包成处理机需要的数据帧后,通过FPDP总线发送到信号处理机.该设计已应用于某雷达信号处理系统中,整机使用证明该系统工作稳定,实现了设计中要求的功能.     

基于V4L2的移动视频监控系统研究与设计

设计了一种基于ARM-Linux的移动视频监控系统,介绍了嵌入式Linux操作系统下的V4L2视频采集流程。该系统分为采集端和监控端,采集端主要完成视频采集、图像压缩处理和视频传输等功能;远程监控端通过手机3G上网方式连接到视频采集端,从而实现视频监控功能。该系统结构简单,使用便利,成本低廉,非常适用于家居安防。     

基于GPRS和组态王的水文测报系统的设计

为了实现水文测报系统的高可靠性、低功耗性和较好的实时性,详细介绍了水文测报技术的基本原理和实现方法,主要包括GPRS无线通信技术的基本知识和水文信息采集系统的整体构成.在借鉴和分析了国内外水文测报技术的基础之上,设计出了基于GPRS的水文测报系统的软硬件系统,并利用组态王开发了水文测报系统的实时监控系统.整个系统以实用...     

噪声监测中前景噪声与背景噪声分离方法的研究

为了能够有效的区分前景噪声和背景噪声,本文搭建了一种噪声采集的系统,采用数字噪音计VC824B为噪声采集传感器,单片机作为初级处理端并将噪声数据传输给ARM主控板,再通过通讯板传输给上位机主机。本文提出了在总体噪声的数据中用声强法进行噪声分离。经过实验验证了该方法的可行性,同时为以后提供大规模的噪声采集提供了合理的硬件平台和分析方法。     

基于LabVIEW的生产者/消费者模式研究

在数据采集程序设计过程中发现,程序设计模式对数据采集和处理的效率有较大影响。因此,文中引入了LabVIEW生产者/消费者模式,并应用于多任务型音频信号采集系统程序的设计中。该设计将音频参数设置和数据采集处理分配给两个并行循环来完成,在生产者循环中完成音频信号参数的设置,在消费者循环中完成数据的采集与处理。实验表明,该模式大幅提高了数据采集与处理的效率,也提高了程序的可读性、扩展性、维护性和复用性。     

基于ARM和FPGA的微加速度计数据采集系统设计

基于常用的MEMS惯性器件微型加速度计,介绍一种采用ARM和FPGA架构来采集加速度数值的设计方案,微加速度计的模拟输出信号经A／D芯片转换后由FPGA进行处理和缓存,然后ARM接收FPGA的输出数据并对数据进行显示和存储,对如何用FPGA实现该数据采集系统的传输控制和数据缓存,以及FPGA与A／D转换芯片和ARM的接口设计给出了说明,实现了加速度数值的采集、传输、显示和存储,该方法配置灵活、通用性强,可以较好地移植到相关器件的数据采集系统中。     

基于NiosII软核的高速数据采集系统

为了达到数据采集系统中对高速的要求,提出了一种基于NiosⅡ软核的高速数据采集系统,将3个NiosⅡ微处理器集成到一个FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片当中分工协作完成数据采集、处理.由于3个NiosⅡ软核处理器并行运行,大大提高了数据采集系统的速度.     

基于USB3.0接口高速数据采集系统的设计

针对当前爆炸场测量中存在存储测试系统数据传输慢,经常出现丢点问题,综合运用数据采集技术、存储测试技术,设计了一种基于USB3.0的高速数据采集系统,采用并行采样技术,用两片采样率高达500 Msample/s的A/D芯片,实现高速并行数据采集,该采集系统将在XX爆炸威力试验场的模拟信号,经过模数转换送入FPGA中,再通过USB3.0接口高速传输给上位机,数据存储采用分时存储技术;该设计方法有效地解决了大容量数据采集过程中的数据的高速传输和存储问题。     

基于VxWorks应急无线瓦斯浓度采集前端设计实现

瓦斯事故是威胁煤矿安全生产的主要因素,目前煤矿主要以有线监控系统为基础进行瓦斯监测。针对其布线困难、易损毁、成本高等缺点,文章提出了一种基于VxWorks的应急无线瓦斯浓度采集系统,用于对井下瓦斯浓度等环境参数远程采集,为井下救援提供有力数据保障。该系统包含采集前端和接收设备,实际使用中,使用特定布放装置进行采集前端的定点布放,采集前端采集环境参数信息,通过ZigBee网络传输至接收终端进行分析、显示与存储。文章重点介绍了该采集系统工作原理及采集前端的硬件组成和软件实现。实验表明,在模拟环境中,采用本方案可以有效可靠地完成无线数据实时采集任务。     

多路数据采集系统的设计与实现

设计了一个基于ARM芯片的多路数据采集系统,可以实现对8路数据的采集,信号的采集方式可以是单路采集也可以是多路循环采集,控制信号可通过触摸屏或上位机控制输入,数据采集的结果以数字和图形的方式在液晶屏上实时显示.经软硬件综合调试,验证了方案的可行性.     

基于虚拟仪器的振动信号采集与处理系统

桥梁分布在广阔的空间范围内,给数据的采集带来了一定的困难。尤其对于振动信号,根据模态分析的需要,需要各采集点的时间严格同步。该文利用虚拟仪器开发的数据采集系统,可以满足分布各点的振动信号的同步采集。同时,该文利用LabVIEW开发了数据处理系统,可以对信号进行存储显示及频谱分析,通过对实验平台的振动数据采集处理结果显示,系统运行正常、处理结果正确。