基于FPGA的高速高精度频率测量的研究

以FPGA为核心的高速高精度的频率测量,不同于常用的测频法和测周期法.本文介绍的测频方法,不仅消除了直接测频方法中对测量频率需要采用分段测试的局限,而且在整个测试频段内能够保持高精度不变.又由于采用FPGA芯片来实现频率测量,因而具有高集成度、高速和高可靠性的特点.     

基于FPGA高速高精度频率测量系统的实现

以现场可编整门阵列FPGA为核心的高速高精度的频率测量,不同于常用测频法和测周期法.本文介绍的测频方法,不仅消除了直接测频方法中对测量频率需要采用分段测试的局限,而且在整个测试频段内能够保持高精度不变.又由于采用FPGA芯片来实现频率测量,因而具有高集成度、高速和高可靠性的特点.     

多通道高精度频率测试系统设计与实现

为解决计算机测试系统中频率测试的高精度要求,提出了一种基于FPGA技术的多通道等精度测频法。设计了频率测试系统,该系统实现了在5kHz～500kHz频率范围内测量分辨率为1Hz。     

高精度测频方法及其在四频激光陀螺中的应用

为了减小普通电子计数法测频时的±1量化误差,采用数字滤波来滤除量化噪声,设计了一种高精度测频电路.使用现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件和VHDL语言设计了测频系统,对信号发生器所产生的标准信号的测量结果表明快速滤波基本消除了量化误差的影响,实现了高速、高精度测频.该方法具有等间隔测量的特点,已用于四频激光陀螺的测试研究.     

基于FPGA的高精度频率计

为了满足硬件工程师对高精度和高带宽测频仪器的需求,设计一种基于FPGA的高精度频率计。频率计包括外围的电压跟随电路和串口通信电路以及FPGA上的分频器模块、频率计量模块和串口通信模块,并使用Altera公司的Cyclone Ⅳ芯片作为控制核心。首先待测信号经过电压跟随器的稳压和隔离,然后将稳压信号接入分频器模块,分频器模块会把频率信号以1 kHz为界限分为低频和高频信号,并对低频信号和高频信号分别采用周期测频法和脉冲计数法测频。测量的频率数据可实时通过串口上传至上位机。经过测试,频率计能够实现1 Hz的精度、200 MHz的测频带宽以及多通道检测。     

基于IPC控制系统的实时高精度测频方法

针对IPC控制系统中流量计高精度的实时测频问题,分析了PCI-1712L和KPCI-714的测频原理和实际测试结果;通过PLC高速计数功能完成了对流量计的测频,实现了实时流量的高精度测量;利用平均值滤波算法修正了误差,使得精度进一步提高。该方法测到的频率精度达到0.4%,采集速度为20次/秒。     

基于CPLD的振弦式传感器的频率测量技术

振弦传感器具有谐振频率范围宽的特点。为了在较大频段内实现高精度测量,设计了一种用等精度测频法实现振弦式传感器频率测量的方法。在详细介绍等精度测频的基本原理的基础上,利用大规模可编程逻辑器件（CPLD／FPGA）实现了传感器频率的测量;同时,给出了用VHDL描述语言设计硬件电路的过程。所设计的测频系统具有硬件电路简洁、可靠,单片机控制器程序设计简单、测量速度快、可控性好等特点。实验结果表明,这种测频方法符合设计要求,取得了理想的效果,有较好的应用前景。     

量程自整定高精度频率测量的FPGA实现

数字频率计是一种应用十分广泛的电子测量仪表,针对宽频率范围被测信号频率测量应用需求,提出并实现了一种基于FPGA的自动量程切换高精度数字频率计的设计方法。通过构建测频控制器、闸门同步生成器、量程自动切换等模块,并采用Verilog HDL语言进行描述,运用自顶向下的数字系统设计方法实现了宽频率范围频率测量的量程自动切换。在Xilinx公司的XUPV5-LX110T开发板上进行了测试,给出了系统后仿真波形。结果表明目标系统能根据被测信号频率范围进行自动量程切换,实现高精度频率测量,测量精度不低于10-7,有效提高系统稳定性和抗电磁干扰能力。     

基于虚拟仪器与FPGA的快速高精度自适应测频设计

在某些对测频精度要求较高的场合,如惯导信号的频率测量,仍然是采用手动计数器测量,这种测频法不能同时测量多个产品、多个通道,而且测量结果需人工填写多张表格,耗时较长,测量效率很低。针对此缺陷,设计了用虚拟仪器和FPGA编程替代手动计数器的惯导信号自适应测频系统,该系统可在宽频段(0.1Hz~200KHz范围内)实现同时、连续对多个产品、多个通道快速、高精度测量,并能根据被测频率的变化自动实时输出测量结果,实现测量自动化;测频系统经实际测量检验精度达到10-7。     

中国自主研发航天传感器频率测量ASIC芯片

正日前,在中国航天科工三院试验室诞生了我国自主设计的用于航天传感器频率测量的第一颗ASIC芯片FDC3301,该芯片主要用于完成振梁加速度计频率信号的同步连续测量,可直接输出被测信号浮点值频率,主要应用于航空航天传感器频率测量,工业领域测试和测量系统等。此前这一技术主要依赖国外,在国内尚属空白。由于采用FPGA的传统测频方法无法满足大动态情况下对振梁加速度计输出频率信号高速采样的要求,加之     

基于NiosII的自适应高精度频率计设计

设计了基于NiosII的自适应高精度频率测量系统.介绍了等精度频率测量基本原理,并对等精度频率测量原理进行优化.给出了优化的等精度频率测量原理图;介绍了等精度测频IP核设计方法,给出此核的verilog HDL程序;采用了频率测量时间最短为原理的自适应算法,使测频时间达到最优.通过分频50MHz的系统时钟得到各种测试信号,并给出了0.1Hz～50MHz的测试结果.测试结果表明,本系统工作稳定可靠、测频精度高、最大相对误差在10-7级别.     

谈谈单片机测频系统的实现

这里介绍一下如何用单片机来实现频率的精确测定方法。所谓频率,就是在单位时间内检测到的脉冲数。检测脉冲数的方法便是我们测量频率的传统方法,将其称之为"电子计数测频法";而另一种方法是通过准确测量被测信号的周期来测量其频率,将其称之为"同步周期测频法"。下面我分别为大家介绍这两种方法。一、电子计数法测频法图1为传统数字频率计,它采取直接测频法,测频率时将频率信号接在A端,高精度晶体振荡器接在B端,利用电子计数器严格按照式f=N/T所表达     

一种GPS信号多普勒频移的精确捕获算法

在GPS软件接收机的信号捕获过程中,为了能对载波多普勒频移进行高精度测量,为紧接其后的琅踪环提供精确的初始条件,根据短时间内GPS信号的载波多普勒频移不发生突变的特点,提出了一种能对载波频率进行更高精度测量的相位测量方法.本文对载波多普勒频移由粗测转入精测的工作原理进行了详细的理论推导和分析,并与传统的DFT法实现精确频率测量的方法作了比较.最后对两种精测的方法进行了实验测试.结果表明,相位测量方法能精确地测出载波多普勒频移且速度更快,完全能满足后续跟踪环的要求.     

基于PC总线的高精度频率测量卡设计

本文应用等精度测频原理,设计了基于ＰＣ总线的高精度频率测量卡。克服了一般直接测频法在低频段精度不高的缺陷,实现了在整个测量频段保持高精度不变的目标。给出了等精度测频电路图和软件功能子程序图。     

DDS信号源中的测频电路设计

介绍了一种基于直接数字频率合成(DDS)器、CPLD和单片机技术的高分辨率、高稳定度的DDS信号源,并详细设计了DDS信号源中基于CPLD、单片机的频率测量电路。此测频电路克服传统以单片机为核心的测频系统测频速度慢,不能满足高速、高精度的问题,能真正实现高速、宽范围测频,是DDS信号源中的重要组成部分。     

一种基于自适应分频的频率测量方法及其实现

分析了等精度测频在实现时存在的问题,介绍了一种基于自适应分频法的频率测量技术,可达到简化测量电路、提高系统可靠性、实现高精度和宽范围测量的目的。由于PC104总线、FPGA等嵌入式技术的使用,使得整个测量系统具有体积小、功耗低、便于携带等特点。     

高精度单片机软件测频法

频率是电子技术中最基本参数之一,与许多电参量非电参量的测量结果密切相关．因此频率测量显得非常重要。本文从硬件分频测频法原理进行分析,提出一种新颖的高精度单片杌软件测频法．其原理是利用单片机对频率信号进行软件分频,然后对分频后的信号进行周期测量,得到其频率。此方法在宽频率范围内可实现等精度测频,具有精度可预置、测量精度高等优点。     

应用于硅微谐振式传感器的等精度频率计设计

针对传统频率测量中存在的弊端,利用等精度测频原理,采用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了等精度频率计。通过FPGA对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步,消除了量化误差,提高了测量精度,实现了在整个测试频段内测量精度不随被测信号频率的高低而发生变化,即实现了等精度测量。实验证明:采用该频率计测量标准信号频率的相对误差数量级为10-6,测量谐振式传感器在温漂下的输出频率的变化稳定在±1 Hz,而且实现了谐振式传感器在红外辐射下频率的动态跟踪。     

基于PXI总线的高精度测频系统的设计

为了能够快速准确地测量信号的频率,提高测量精度,搭建了基于虚拟仪器编程语言LabVIEW和PXI总线测试技术的测试平台;介绍了PXI总线,并基于虚拟仪器的设计思想,提出了详细的测频方案,从实际应用的角度出发介绍了一种高精度测频系统的设计与实现;该系统具有操作简单、测试精度高、便于扩展、可移植性强等特点,能够充分满足各种频率信号的测试要求。     

基于FPGA的场强和温湿度测量系统的设计

输电线路的电磁环境是输变电工程环境评价的主要项目.介绍了采用FPGA作为控制芯片,测量场强信号以及温湿度数字信号.详细论述了FPGA在检测频率脉冲信号大小时所采用的测频法和对温湿度传感器进行读写时的一些要点.