TMS320C6713B在船用捷联惯导系统中的应用

为了满足船用激光陀螺惯导系统的应用需要,设计基于DSP芯片TMS320C6713B和FPGA的导航计算机系统,FPGA实现对激光陀螺和加速度计输出信号的计数,完成DSP与外部的通信。该系统具有以TMS320C6713B为核心的单CPU结构,可以进行64位精度运算且运算速度快,能满足实时性要求。     

一种基于TMS320 C6713的捷联惯导系统设计

为适应目前捷联惯性导航系统（ SINS）实时性好、速度快、精度高、小型化、低功耗发展需求,设计一种DSP＋FPGA的捷联惯导系统平台,采用FPGA完成传感器数据采集与控制;采用高性能TMS320C6713 DSP为核心处理器完成航姿解算;介绍了FPGA与DSP数据交互关系;DSP程序采用C语言和汇编语言编写,FPGA设计采用VHDL语言描述;实验证明：设计可行,姿态角误差在0.05°范围内,精度符合设计要求。     

基于DSP和FPGA的电梯智能数据采集系统的设计

针对电梯数据采集数目较多和数据处理复杂等特点,提出了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的电梯智能数据采集系统,在介绍了系统整体结构及各组成子模块后,给出了模块与器件之间硬件接口设计思路和架构,描述了整个系统的软件框架,设计了DSP、AD采样、网络通信和抗干扰等程序,整个系统在工程应用中易于实现,具有很好的推广价值.     

基于谐波分析的捷联惯导系统加速度计组件标定技术

惯性器件误差是影响捷联惯性导航系统(SINS)精度的主要原因之一,任何由加速度计和陀螺构建的SINS在使用之前都须进行精确标校,以建立起惯性器件静态误差补偿模型。首先根据三轴加速度计组件的输出建立起加速度计输出模型;然后利用三角谐波的正交特性,设计了1 g重力场下的多位置转台翻滚试验,分离出加速度计组件的各项静态误差系数的解析表达式;最后,分析了由基准误差引入的参数标定误差。利用双轴位置转台对标定方法进行验证,结果证明此方法能够有效标定出三轴加速度计组件的刻度因数、交叉耦合系数和零位偏置,满足系统设计指标要求。     

基于FPGA和DSP的高分辨率图像采集系统

介绍了一种高分辨率图像数据采集系统的实现方案.该方案采用了现场可编程门阵列(FPGA)数字信号处理器(DSP)的体系结构,利用FPGA实现图像数据检测、采集、缓冲、预处理,并协调系统各部分的工作,利用DSP对图像数据进行JPEG压缩,通过PC104总线将压缩后的数据上传至主机.该方案中,由FPGA控制的高速大容量同步动态随机存储器(SDRAM)作这图像数据的帧存,解决了高分辨率图像采集中容量和速度上的问题,SDRAM分时供FPGA和DSP访问的机制提高了数据存取的效率.JPEG压缩方法大大降低了数据传输所需的带宽并减少了存储所需的容量.该系统能够对高至2 048×1 536的多种分辨率的图像实现数据采集和压缩.     

基于DSP的捷联惯导计算机系统的设计与开发

为了满足捷联惯导系统应用的需要，设计了基于DSP技术和CPLD技术的导航计算机。整个系统是以数字信号处理单片机TMS320VC33为核心的单CPU结构的计算机系统，CPLD的设计主要是实现对加速度计和里程表的输出信号的计数及实现DSP与外部的通信。整个系统结构简单、体积小、功耗低且能满足系统实时性的要求。     

基于DSP和CPLD技术的捷联惯导系统小型化导航计算机的设计

为了满足捷联惯导系统小型化应用的需要,设计了基于DSP技术和CPLD技术的小型化导航计算机.整个系统是以数字信号处理单片机TMS320LF2407A为核心的单CPU结构的计算机系统,CPLD的设计主要是实现对激光陀螺和加速度计输出信号的计数.整个系统具有结构简单、体积小、功耗低且能满足系统实时性的要求.     

基于DSP的捷联惯导数据采集系统设计

针对捷联惯导系统对于精度和实时性等要求,介绍了基于DSP的捷联惯导数据采集系统的构成及技术实现.采用高速的DSP和CPLD设计了捷联惯导数据采集系统的硬件电路,实现了惯性器件信息的快速采集及其处理,从而满足复杂算法对于处理速度的要求,同时也提高了系统的集成度,实现了系统设计的小型化;设计了串行通信和显示模块,用于数据的交换以及实时显示;分析了系统硬件电路设计过程中可能存在的噪声干扰,并给出了相应的抑制方法.实验结果表明,各项指标均已达到了设计时的要求.     

基于DSP的视频图像采集处理系统的设计

设计了基于目前高性能数字信号处理器TMS320C6416为核心,结合现场可编程门阵列FPGA对采集的视频数字图像做预处理和传输以及视频显示的逻辑控制单元的实时视频处理平台.详细地讨论了视频数据采集部分的结构和FPGA的控制逻辑,以及DSP相应中断后数据的转移和处理.实验表明,此系统实时性和稳定性均达到了设计要求,具有很大实用价值.     

惯导系统中石英加速度计的动态测试方法研究

针对载体运动状态下惯性导航系统(INS)定位精度受加速度计动态性能的影响,提出一种动态环境下的石英加速度计的误差分离测试方法。建立了石英加速度计动态环境下的模型,设计了转台模拟载体机动的工作环境,分析了动态测试原理,并根据测试结果对其性能进行分析。试验结果表明:提出的加速度计动态测试方法可以有效地得到石英加速度计的动态性能指标。     

基于DSP和FPGA的被动声探测实时采集系统设计

为了给被动声探测技术研究提供实验验证平台,设计了一种可以进行实时数据采集和处理的系统方案.整个系统以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为基本架构,由FPGA控制模数转换器(ADC)采集数据,通过USB 2.0电路将数据传送给个人计算机(PC),用于初期的离线验证;FPGA将采集到的数据通过外部存储器接口(EMIF)传递给DSP,用于实时处理.实验证明:系统实现了被动声探测中的实时数据采集、离线数据存储.数据采集与数据处理分别由不同处理器执行,提高了系统的响应速度与处理性能,能够满足探测系统的实时性要求.     

基于DSP+FPGA的LFMCW雷达测距信号处理系统设计

为解决计算量大的高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距信号处理算法难以在线验证的问题,提出一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)双核架构的雷达测距信号处理系统方案,并完成了软硬件设计和测距算法嵌入.设计方案以DSP为信号处理核心,FPGA为外围设备控制核心.采用C语言实现了基于相位匹配法的LFMCW雷达测距算法在DSP中的嵌入,采用VHDL语言实现FPGA功能模块.在线测距实验结果表明:各功能模块工作正常,基于相位匹配法的测距算法精度高.     

地震数据采集系统中的数据汇聚系统设计

提出了一种地震数据采集系统中的高速数据汇聚系统设计。系统以CPCI机箱为框架,利用机箱插卡可插拔性和背板高速PCI总线来实现灵活改变系统的通道数量和数据的快速汇聚,通过DMA传输来简化CPU工作并提高数据汇聚速度,通过大容量缓存消除数据汇聚死时间且提高数据传输效率。最终实现的系统可以满足4缆共7 680道数据采集系统的数据汇聚要求。本系统结构简洁灵活,数据汇聚速度高,实时性好,能够应用于其他相关大型数据采集系统中。     

微小型导航系统中高精度导航计算机设计

通过分析微小型组合导航系统中导航计算机的功能要求,确定了导航计算机的硬件设计指标。提出以高性能浮点型TMS320C6713数字信号处理器(DSP)为核心处理器芯片,设计了高速18位差分A/D转换电路、16位D/A转换电路等多种接口电路,运用现场可编程逻辑技术有效地降低了系统设计复杂度。设计并实现了可靠的程序实现流程,使捷联惯性航姿系统脱离通用计算机平台。实验证明:基于DSP的组合导航系统的精度和实时性能够达到设计要求,并且,便携、价廉,对导航系统在微小型领域的广泛使用具有实际意义。     

基于电感式位移传感器的调焦机构设计

调焦机构是大型光电跟踪设备和变焦距镜头的重要组成部分,调焦精度直接影响整个跟踪控制系统的性能.目前调焦机构大多采用光栅尺作为位移的采集和反馈单元来实现系统的闭环控制,其主要缺陷是体积大、温度适应性差,不能满足对温度要求高的工作环境.设计了一种由电感式直线位移传感器、DSP & FPGA调焦控制板卡、步进电机以及电动平移台组成的宽温调焦机构.详细介绍了系统整体架构、各个单元的硬件实现以及软件操作流程,系统性能参数分析和调焦实验结果表明设计能够满足要求.     

复杂物理模型仿真的多进程流水线方法*

介绍了一种利用并行运算解决高维度、非线性、强耦合系统模型仿真问题的方法。该方法以现场可编程门阵列(FPGA)技术为依托,在流水线设计思想的基础上,利用所提出的流水线算子概念实现了从非线性常微分方程向流水线数据通路的转换过程。该方法为在FPGA上设计模拟各种复杂物理模型的流水线数据通路提供了一种简单有效的解决方案。     

地震数据采集系统中的数据压缩与FPGA实现

实现了一种地震数据采集系统中的数据压缩算法,用于提升采集系统的数据传输效率,从而提高了海洋地震勘探的精度和深度。压缩针对地震数据流,比现有的地震数据压缩算法更容易在FPGA上实现。同时考虑到地震波的物理特征,借鉴语音压缩算法,实现了一种易于用FPGA实现的24位地震数据流无损压缩算法,平均能将采集的地震数据压缩至原始数据大小的54%。     

基于FPGA的高性能可编程数据平面研究综述

可编程数据平面(PDP)一方面支持网络应用的卸载与加速, 给网络应用带来了革命性的发展机遇; 另一方面支持新协议、新服务的快速实现和部署, 促进了网络创新和演进, 是近年来网络领域的研究热点. FPGA因其通用的计算架构、丰富的片内资源和扩展接口提供了多种可编程数据平面的具体实现, 支持更广范围的应用场景. 同时, FPGA还为探索更通用的可编程数据平面抽象提供了可能. 因此, 基于FPGA的可编程数据平面受到了学术界与产业界的广泛关注. 首先分类别阐述基于FPGA的可编程数据平面(F-PDP)抽象. 接着, 介绍基于F-PDP快速构建网络应用的关键技术的研究进展. 之后, 介绍基于F-PDP的新型可编程网络设备. 此外, 从提升网络性能、构建网络测量框架以及部署网络安全应用这3个方面, 详细梳理近年来基于F-PDP的应用研究成果. 最后, 探讨F-PDP未来可能的研究趋势.     

一种基于FPGA的高速自整角机数字解算方法

自整角机是广泛应用于轴角测量系统中一种非常重要的测量元件,现场可编程逻辑门阵列(FP-GA)技术近几年的发展使得利用硬件描述语言实现信号的快速实时处理成为可能。设计采用Spartan-3系列的XC3S400芯片,根据自整角机输出信号的特点和角度测量原理,利用Verilog HDL语言编程完成控制逻辑和自整角机角信息的解算。应用坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法在FPGA中实现了反正切函数的计算,并引入改进的CORD IC算法以提高运算速度,节省硬件资源。经过测试,达到0.01°的轴角解算精度,角度解算区间达到[-360°,360°],并且,在不同的角度偏移量和不同的轴初始位置情况下都能获得满意的结果。