基于单片机的便携式数据采集系统设计与实现

论文实现了一种便携式多通道数据采集系统,配合单片机固件及上位机应用软件,系统能够实时采集外界模拟信号并转换为相应的数字信号,通过USB总线传送到上位机应用软件,通过滤波、傅里叶变换、微积分等数值变换操作,得到理想数据.     

基于FPGA的感应同步器的数据采集和处理的研究

为了提高感应同步器信号处理系统的可靠性和节省FPGA资源,采用单芯片SOC系统设计,把正/余弦信号电源、A/D控制电路、数据处理集成在一块FPGA内,并通过点对称和轴对称技术优化正/余弦信号电路.研究了一种新型的采样电路和信号处理方法,在激磁信号0°相位时开始采集感应信号,利用FFT计算出感应信号的初相位,即可检测感应同步器的位置.实验证明,设计的电路和信号处理方法正确,只需0～90°的正弦表,分别生成了0～360°的正弦信号和余弦信号,节省了FPGA的资源,只需采集一路感应信号即可实现同步采集激励信号和感应信号的效果.     

车载式数据采集与无线传输系统的研制

工业现场的数据采集在很大程度上受现场环境的限制,针对某钢铁厂高炉上料小车位置复杂,工作环境恶劣,现场不好布线的情况,提出一种运用DTD462B无线数传模块,把采集到的数据通过无线传输的方式传给上位机的设计方案,并进行系统的调试与验证,从而实现在线监测料车轴承的振动情况。     

基于DSP的科氏质量流量计信号处理系统

本文利用离散傅里叶变换（DFT）方法处理奥利质量流量传感器的信号，计算其频率和相位差，提出一种容易实现的、精度较高的频率跟踪方法，实现整周期采样，保证数字信号处理的精度。研制基于数字信号处理器（DSP）的实时信号处理系统，其硬件包括信号采集通道、DSP芯片、逻辑控制电路、液晶显示器（LCD）电路、键盘输出电路、温度检测电路和输出电路，其软件包括监控程序、中断服务模块、初始化模块、相位差测量模块、频率跟踪模块、键盘监控模块和显示模块等。仿真和实测结果表明，本文所研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。     

基于信号延拓的采样信号频谱泄漏抑制

提出一种基于信号数据延拓的采样信号离散傅里叶变换频谱泄漏抑制方法,分析了经典谱估计方法中频谱泄漏产生的原因,得出含噪声周期信号的无泄漏条件,进而提出频谱泄漏抑制方法:对采样信号作周期估计和整数周期数据延拓处理,使DFT计算窗内信号的边界连续或近似连续,以达到抑制频谱泄漏的目的。对通信、电力系统中常出现的加性高斯白噪声恶化信号的仿真表明:该方法可以显著减少频谱能量泄漏,获得更高质量的频谱。     

降低CGH再现像量化噪声的新方法

报道了一种降低计算全息图（ＣＧＨ）再现像量化噪声的一种新方法,它在原有罗曼Ⅲ型计算全息的基础上,在取样点数相同的前提下,利用显示器的固有分辨率,将全图分解成多幅子图作出,再应用图像处理软件重新拼接,从而降低了再现像量化噪声,文中给出了实验结果     

基于龙贝格方法的快速傅里叶变换算法

根据龙贝格方法推导了离散傅里叶交换算法,并给出了其快速计算方法和计算实例,其结果优于常规的离散傅里叶变换算法.     

基于准同步DFT的非整数谐波分析算法

在准同步DFT谐波分析算法的基础上,提出了一种基于非整数波概念的谐波分析算法。该算法的核心思想是:信号频率漂移导致频谱峰值出现的位置与理想位置不一致是短范围泄漏产生的根本原因,而信号频率的漂移可以通过测量相邻点基波相角差来获得,那么应用该漂移值对基波和高次谐波的波次值进行非整数修正就可以准确测量各次谐波的幅值和相角。仿真实验和工程实例证明,该算法能够有效抑制频谱的长范围泄漏和短范围泄漏,提高基波与高次谐波的幅值与相位测量准确度。     

一种新的音频分析系统的实现方法

失真度是无线电信号测试的一个重要参数.提出一种以数字处理芯片DSP和MCU为基本结构,两路DDS芯片及幅值调节电路完成双音频信号发生,快速傅里叶变换来实现对正弦信号失真度的测量方法.DSP芯片为FFT算法提供的快速专用指令,使得程序在快速性和测量精确性方面有很大提高.上位机通过双口RAM完成对音频分析与信号发生模块的实时控制.实测结果表明,系统SINAD值测量准确度优于±0.3 dB、失真因素优于0.2%,可以有效的完成电子系统的综合测试并替代国外同类设备,满足实际应用需求.     

列车轴温探测器监测系统的设计

为了使列车轴温探测器在出现故障时能够及时通知值班人员,设计了一种基于ARM的监测系统。该系统由监测仪和上位机两部分组成。监测仪实时采集线路电压波形并通过快速傅利叶变换等数字信号处理方法分析信号的失真度和幅值,利用FSK芯片解码报文来计算轴温探测器的误码率,当发现故障时将其存入U盘并通过调制解调器传给上位机,监测仪还具有自检、记录断电时间等功能。上位机能够从调制解调器和U盘获得故障信息并利用ODBC数据库进行统计管理。该系统已经投入使用,运行状况良好。     

通信光纤性能检测机理及装置研究

光纤性能对信号的传输具有非常重要的影响,因而安装前对光纤性能检测显得尤为重要。针对光纤性能的检测,进行了机理分析及检测装置的研发,并对光功率不同衰减区域以及对音频和数字信号的传输进行检测。研究测试结果表明:该装置具有成本低廉、精度满足实际需要、兼具光功率测量和数字信号、音频信号传输性能等优点,因而具有很好的精度,可靠性高,并有效地提高了电路的信噪比。     

光纤流量非浸入式测试系统

提出了一种基于湍流振动原理的非浸入式流量测量方法。该方法通过在油管外壁缠绕特定长度的传感光纤,并在传感光纤两端焊接光纤光栅组成光纤流量传感单元。由于流体流过管壁时湍流产生动态压力,动态压力会导致缠绕在管壁上的传感光纤相位发生变化;通过光纤干涉仪技术、时分复用技术及相位载波调制解调技术解调出相位信息,即可实现流量的在线监测。实验数据分析显示,得到的相位变化与流速呈二次曲线关系,设计的实验系统可实现5~50m3/h流量的实时在线测量。由于采用光纤作为传感器感知流量信号,该方法结构简单可靠,灵敏度高,避免了传感光纤流量计需要浸入流场的缺陷,是井下流量测试的理想方法。     

基于DSP的绝缘油介质损耗数字测量系统研究与实现

介绍基于傅立叶变换谐波分析法测量绝缘油介质损耗的数字测量系统,给出了系统原理框图、部分硬件电路和软件流程图.     

高速实时光纤图像传输系统的实现

为提高光电经纬仪上图像传输系统的性能,设计了利用现场可编程门阵列(FPGA)的Rocket IO IP核,完成了Camera link并行接口与光模块串行接口的相互转换。通过自定义的图像传输协议,搭建了图像传输系统与各个分系统的互联平台,实现了高速图像实时传输至机下进行处理、显示和记录,同时在该光纤通道上复合传输相机控制命令和外同步时序。阐述了系统总体结构思想,发送端和接收端的软、硬件设计,介绍了Rocket IO关键属性、数据包收发状态机、图像传输协议等。实验结果表明,系统工作速率达2.5Gb/s,传输链路稳定、可靠、无误码,突破了传统光纤传输协议的开源局限,用户可直接使用光纤串行数据信息,减少导电环配线量,具有传输带宽高,图像质量好,抗电磁干扰性能强等优点。系统经过测试验证并已应于到工程项目中。     

自动光纤对准系统的研制

为了解决光器件生产中的效率问题 ,研制了自动光纤对准系统。本系统应用了高精度、高速的运动平台 ,采用了高精度运动控制器 ,使用了GPIB通讯技术 ,快速的搜索方法 ,面向对象的编程技术 ,实现了光纤对准工序的自动化     

基于光纤局域网的远距离多路视频监控系统的研究

在武器试验的安全监控中,为了解决数字视频监控系统的远距离视频采集和实时设置视频设备各种参数的问题,提出了一种基于光纤局域网(LAN)的远距离多路视频监控系统,并利用第三方SDK软件包的二次开发实现视频采集和相机参数控制,最后进行了实验测试.结果表明:该系统具有网络负担小、界面友好、参数设置灵活、使用维护方便等优点,从而...     

基于光纤传感的乳化液浓度检测仪的设计

乳化液作为液压支架的传动介质,其浓度大小直接影响液压支架和支柱的工作寿命及成本,因此对乳化液浓度严格检测十分必要。基于光纤的宏弯损耗原理,提出一种光纤乳化液浓度检测仪的设计方案,分析了影响损耗的因素,另外对乳化液的折射率特性进行了测试实验,分析了乳化液浓度与其折射率之间的关系,介绍了检测仪的系统组成和软、硬件设计。这种光强调制型光纤传感器结构简单,具有灵敏度高、抗电磁干扰和耐腐蚀的特点,能够实现对乳化液浓度的在线检测。     

基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统

介绍了光纤拉曼散射效应测温和光时域反射定位的技术原理,针对传统点式测温传感器在实际应用中存在的漏检和定位不精确等问题,提出了基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统,该系统采用双通道校正测量模式,提高了温度测量和泄漏定位的准确度,从硬件组成和软件功能两方面对该系统进行了详细的阐述。     

基于光纤光栅技术的大型钢结构安装监测系统

介绍了大型钢结构应力温度监测系统的组成结构,详细研究分析了光纤光栅传感技术在钢结构监测中的应用原理及方法,设计开发了一套基于多线程模式的上位机软件.该系统克服了传统传感技术的诸多缺陷,具有精度高、抗干扰性强、实时性好、应用方便等优点,并已成功应用于北京五棵松体育馆屋顶钢结构安装过程监测,达到了预定目标.     

基于FPGA的喷绘机高速光纤通信系统设计与实现

为解决喷绘机打印数据实时传输问题,将以现场可编程门阵列(FPGA)和串行解串器为基础的高速光纤通信技术应用到打印数据的通讯中。系统中FPGA用于实现通讯数据的存取、8B/10B编解码和CRC校验的功能;串行解串器实现了并/串和串/并转换及锁相功能;光收发一体模块实现了电光转换和光电转换。该光纤通信系统在喷绘机上进行了实际打印试验,应用结果表明系统在300 Mbps通信带宽下能够稳定传输,在120小时的连续测试过程中没有出现打图错误现象。实现了高可靠性、长距离、高速数据传输的功能。