船舶测控设备校验装置数据采集系统的设计

船舶测控设备校验装置需要完成多个测量参数的数据采集和处理,本文利用VC编写程序对工业控制计算机PCI卡进行数据操作,实现了Windows下对工业控制计算机模拟量输入／输出PCI卡、数字量输入／输出PCI卡、通讯PCI卡的数据的采集和处理,最终完成了校验装置数据采集系统的功能。     

基于FPGA的电机动态扭矩测量方法研究

为了提高光电式扭矩测量系统的灵敏度和系统的抗干扰的能力,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和多路状态比较的扭矩测量系统,利用光电式多码道编码盘的旋转角测量功能进行扭矩测量.介绍了多码道码盘输出的多路信号的特征和状态细分的方法,并分析了扭矩测量的原理.硬件上采用FPGA来实现逻辑控制和数据的计数、锁存,简化了系统电路.并且把计数和状态信号传输到上位机进行处理显示,以便实时分析扭矩信号的振动.试验结果验证了该方案可应用于大型机械的动态扭矩测量系统.     

基于FPGA和NIOS的惯导组件测试系统研究

针对惯导组件产品测试中多种信号输出的测量需求,设计了一种基于FPGA和NIOSII软核的双模式惯导组件数据采集系统。该系统以FPGA和USBCY7C68013芯片为核心,实现对4个惯导组件输出的48路脉冲进行频率计数和对8个惯导组件输出8路串口数据的接收,最后通过USB芯片将采集得到的数据上传至测控计算机,并由计算机进行保存、处理和显示。该设计降低了采集电路复杂度,提高了产品测试效率和采集系统的可靠性、稳定性。     

基于晶闸管的风扇调速器设计

本设计通过改装传统旋钮式三档风速电风扇,实现由按键控制计数器对脉冲计数,由计数器输出去触发相应双向晶闸管通断而分级无触点调节风扇速度,同时计数器输出通过编码器,译码器驱动数码管数字显示风扇速度档位。     

基于ES51986的数字万用表设计

该文介绍了某型综合测试仪中数字万用表模块的研究与实现方法。该模块以ASICES51986为核心，通过CPU（BF531 DSP）控制测量功能，处理测量数据并显示测量结果。较详细地介绍了ES51986的性能特点、控制方法和硬件电路设计思路；给出了前端衰减电路控制原理图，详细介绍了DSP对HC4094的控制和数字万用表前端衰减电路及软件设计流程图；最后分析了实际测量结果，提出了改良方法。测试结果表明，本数字万用表测量精度较高，操作简便、安全，测量功能可靠，能满足实际测量要求。     

基于EP2C8Q208C8型FPGA等精度频率测量仪设计

设计一种以Altera公司生产的CycloneII系列EP2C8Q208C8器件为核心实现高精度计数功能频率测量仪,本频率测量仪对传统的等精度测量方法进行改进,采用SOPC设计技术对NIOS II软核处理器进行浮点数据运算处理。整个电路采用模块化设计,系统测量精度高,频率测量范围为1Hz--10MHz,并利用液晶显示器对测量的频率进行实时显示,可读性好。     

一种光电编码器用可编程计数电路的设计

设计了光电编码器用可编程计数电路，它主要由方向判别电路，双脉冲加减计数电路，输出缓冲电路，预置锁存电路，译码控制电路，F／V转换电路等组成，能输出光电编码器位置的16位数字量，旋转速度模拟量和旋转方向指示电平，具有目标位置设定，当前状态指示等功能，易于与微机的I／O数据采集卡相连接而实现可编程控制，实际应用结果表明，该可编程计数电路抗干扰能力强、工作稳定可靠，控制方便，具有很高的实用价值。     

NI为Compact FieldPoint I／O系列产品新添高级数字功能

20 0 3年 5月 6日 ,NationalInstruments(美国国家仪器公司 ,简称NI)宣布推出用于CompactFieldPoint和Lab VIEW实时控制系统的 4种最新的高级数字模块。因为这些小体积、坚固的 8通道数字模块能经受住剧烈的冲击和振动 ,同时适应大范围温度变化 ,现在用户可以在恶劣的环境中 (如嵌入式机器控制、工业数据采集、数据记录和汽车领域等应用环境 )实现高速计数、脉宽调制器控制和脉冲序列产生。cFP CTR 5 0 0和cFP CTR 5 0 2是高速数字计数器模块 ,提供 8路计数通道 ,4路门输入和 4路数字输出。用户现在可以利用 5 0kHz的输入信号来完…     

基于FPGA的空间倾斜角测量控制系统研究

摘要：针对转台工作面空间角位置定位测量的问题,设计和实现了一种基于FPGA的空间倾斜角测量控制系统。该测控系统以圆光栅和水平电容传感器作为测量元件,根据给定的目标测量位置和传感器反馈角度值对超声波电机进行PID控制,在上位机处理测角数据和发送控制信号。FPGA实现了倾斜角测控系统的高度集成、快速跟踪和精确定位,首先通过波形仿真对验证光栅信号的细分计数和PID控制输出,最后对水平电容传感器输出在± 3″内精确定位性能进行了实验验证。     

采用USB接口虚拟仪器的设计与开发

针对传统虚拟仪器不具有即插即用、热插拔等功能，提出了基于FPGA控制及USB接口的虚拟数字示波器的设计方案和具体实现。系统主要包括数据采集、数据传输和应用程序设计等。采用FPGA控制和USB接口实现数据的处理、转换与存储与传输。同时使用BodedC＋＋Builder进行软件设计，可实现对硬件电路的控制以及数据的显示等。该系统能实现幅度为±0．1V到±25V、频率为0到1Mhz信号的测量并显示。     

函数拟合法力数字传感器的非线性和温度补偿

针对力数字传感器存在的分散性、非线性和温度特性问题,通过软件进行补偿.分析了力数字传感器的非线性特性,采用三次样条插值获得被测重力和输出频率的函数关系,将测量得到的输出频率通过三次样条插值计算得到被测重力.对于力数字传感器的温度特性,建立了分段三次插值函数,利用反函数得到不同温度下输出频率与被测重力的函数关系.将温度和频率量作为自变量,通过分段三次插值函数计算得到被测重力.函数拟合法实现力数字传感器的非线性和温度补偿使所需数据量减少.实测表明:该方法的测量精度高,非线性和温度补偿后的最大引用误差为0. 5%,满足实际工程的需要.     

基于DSP的任意波形发生器的设计

采用直接数字合成的方式设计任意波形发生器,逐点读出波形存储器中波形的数据,经过D/A转换和低通滤波器后输出所需要的任意波形,通过改变参考时钟的频率和计数的步长就可以实现波形频率的改变。     

单参数控制的数字DC-DC变换器设计及其FPGA实现

传统的数字DC-DC变换器采用多参数控制方法,因而增加了控制器设计的复杂度和硬件开销;一种单参数控制的数字变换器控制方法被提出,其数字补偿器由一个乘法查找表和一个加法器构成,使得执行数字控制律的逻辑电路得到显著简化;在分析了控制参数对变换器性能的影响后,提出了获得系统最佳瞬态性能的设计条件;基于所提的单参数控制方法,完成了数字Buck变换器的FPGA实现,测试结果表明:在1MHz的开关频率下,对于1.8V的输出电压,电压纹波律小于1%,电压调整率为6mV/V,负载调节律为8mV/A;负载电流为0.3A时,转换效率高达91.9%。     

高分辨频率估计的数字信号处理系统设计

介绍了以高速数字信号处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ３０为核心的数字信号处理系统。该系统具有１２位高速Ａ／Ｄ转换,转换时间８００ｎｓ。ＡＤ工作方式采用连续时间采样,不需ＣＰＵ干预,可进行全速转换,同时还具有８＋４位高速双通道Ｄ／Ａ输出,８位输入输出数据接口,６４ＫＲＡＭ,其中８ＫＲＡＭ与ＰＣ机共用构成主从工作方式,系统采用子空间旋转不变法（ＥＳＰＲＩＴ）估计频率。文中给出了系统原理及硬件设计框图、高分辨频率估计算法及Ｃ３０机器语言设计思想,最后给出了系统实验结果。     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

一种实用的激光陀螺寻北仪数据处理技术

本文针对车载环境下单位置激光陀螺寻北仪的输出信号进行了分析处理，设计了FIR低通数字滤波器抑制高频扰动，设计了一种利用加速度计进行陀螺误差补偿的低频扰动的抑制算法。Matlab仿真结果表明，本文的方法能够有效地抑制扰动．提高寻北仪寻北精度。     

基于LabVIEW和FPGA的模拟信号源设计

介绍了一种基于PC 机、FPGA 和数字频率合成技术（DDS）的隔离型任意波信号发生器的设计方法;利用LabVIEW 虚拟仪器设计上位机软件控制平台,利用基于FPGA 的DDS 技术实现下位机硬件设计,通过局域网将软硬件平台连接起来构成具有64路有独立地线系统的模拟信号源,输出频率（DC）达8 kHz,幅度0～70 V。     

一种实用的激光陀螺寻北仪数据处理技术

本文针对车载环境下单位置激光陀螺寻北仪的输出信号进行了分析处理,设计了FIR低通数字滤波器抑制高频扰动,设计了一种利用加速度计进行陀螺误差补偿的低频扰动的抑制算法。Matlab仿真结果表明,本文的方法能够有效地抑制扰动,提高寻北仪寻北精度。     

自适应数字滤波技术在光纤陀螺SINS中的应用

光纤陀螺捷联惯导系统(SINS)对外界环境极为敏感,系统的输出信号中含有复杂的高频随机噪声,此噪声将导致系统的长时间导航精度较差。要进一步提升导航系统的精度,必须使用更为有效的滤波技术对器件的输出噪声做处理。传统的数字滤波器采用先验固定截止频率,它往往与实际截止频率存在偏差。为了更加有效地消除器件的高频噪声,提出一种基于稳态隐马尔科夫模型卡尔曼滤波器(HMM/KF)的自适应数字滤波设计方法,并用此方法设计的自适应数字滤波器处理光纤陀螺的原始输出信号,从而高效滤除陀螺仪输出信号中的高频随机噪声。     

基于高速采样的实时DDC架构技术

近年来,随着混合域示波器技术的发展,示波器既要实现传统示波器的功能,又要实现频域、调制域功能,这样在数字域信号处理中需要实现实时数字下变频（DDC）功能,实时DDC技术是实现示波器向频域和调制域功能扩展的基础,可以实现示波器的增值应用,大大扩大示波器的应用领域。本文根据高速信号采样的特点,给出了实时DDC技术架构,该架构由数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器、HB1-HB10滤波器组成,对于20GSa/s采样数据流而言,最高支持1.25GSa/s I/Q数据流输出,最低305 kSa/s I/Q数据流输出,可满足绝大多数应用场景。对数字正交混频、FIR1滤波器、FIR2滤波器、FIR3滤波器、HB滤波器进行详细设计分析,给出了实现架构,对于FIR和HB滤波器,还给出了最佳滤波器阶数及其幅频响应曲线。对于数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器,由于其数字速率超过了FPGA正常工作时钟范围,通过多路并行处理的手段实现信号处理。最后使用矢量信号分析软件对DDC的13种I/Q速率下的EVM性能进行了评估,分别评估了载波频率1.5GHz和3GHz的EVM性能,通过评估,EVM值大部分集中在0.5%以下,可满足使用需求。