嵌入式图像实时采集系统设计

利用嵌入式芯片构成图像采集系统,实现了图像采集的实时性、连续性和高分辨率.该系统采用CMOS图像传感器芯片,将采集到的图像信号经过一系列处理并输出,通过嵌入式芯片S3C2440接收图像传感器输出的数字信号流,利用ARM920T S3C2440A提供的视频采集控制逻辑,实现了对图像信息的实时采集,且系统使用网络接口芯片实现了信息的远程传输、远程控制及视频采集,可以通过这些接口来扩展系统功能.     

基于FPGA的多路数据实时采集与传输系统

针对传统数据采集系统的硬件设计复杂、开发周期长、精度低和实时性差等问题,提出了一种基于FPGA的多路数据实时采集与传输系统,并完成了系统程序构架。该系统以FPGA作为核心控制单元,采集到32路模拟信号和1路数字信号,根据数据发送帧格式,转换成连续不间断的SPI信号输出。采用Labview软件构建了高速UART数字信号验证平台。实验结果表明,模拟信号经14位A/D采样得到的数字信号与理论值相差的最大值为±3 LSB,采样精度达0.04%。数字信号传输稳定、无误码,实现了模拟信号的高精度实时采集与稳定传输。     

基于CYUSB3014的高速实时数据采集系统

本文设计了一种高速实时数据采集系统。该系统首先对传感器输出信号进行放大滤波处理,然后将其转换为数字信号。经FIFO缓存后,使用USB的猝发传输模式传输到计算机。文中给出了硬件电路,并简要介绍了CYUSB3014芯片的特点和固件程序。     

航空发动机失速喘振在线辨识系统研究

失速喘振会严重影响压气机性能,为保证发动机的安全运转,有必要对失速喘振信号进行在线监测,在进喘时及时采取消喘措施,根据试车台测试需求,设计了失速喘振在线辨识系统,系统通过压力传感器获取压气机出口静压,经信号调理电路放大滤波后分为两路信号,一路传输给MUC进行失速喘振在线检测算法辨识,并将辨识结果通过I/O口输出,以开关 量形式传输至控制器,由控制器完成消喘功能,另一路输出至数采系统,完成数据的采集存储备份? 该系统具有体积小、工作稳定可靠、响应速率小于50ｍｓ,等优点,对失稳信号辨识准确率达到99％以上。     

基于FPGA的数字信号传输性能分析仪设计

数字信号传输性能分析是通信领域的一项重要技术,文中以FPGA(可编程逻辑门阵列)作为主控制器,设计一套数字信号传输性能分析仪。系统采用FPGA实现信号发生器,通过搭建外部电路模拟信道,从信号中提取时钟,分析数字信号的信道传输特性。其中FPGA产生m序列,实现曼彻斯特编码输出,并采用低通滤波器模拟信道,通过锁相环技术实现时钟提取,最终接入示波器观察眼图,实现数字信号传输性能的分析。实际测试结果良好,可以实现基本码型的输出、信道的模拟和时钟的提取,具有一定的实用价值。     

基于PLC的通信车配电机柜设计

本文根据通信车中各用电设备的用电特点,设计了以PLC为控制核心、以触摸屏为人机交互界面的配电机柜.通过传感器,实现电压、电流信号的采集.通过A/D转换模块,将传感器输出的模拟信号转换为PLC能识别的数字信号.通过触摸屏,实现各信号的实时显示及各用电设备的开关控制.     

位移传感器数据高精度采集电路设计

对位移传感器数据进行高精度采集是实现大型望远镜主镜位置监控的关键环节。详细分析了位移传感器数据采集电路的输入需求并依此设计硬件电路,将位移传感器信号经过缩放、滤波等调理后输入至ADC芯片ADS1259完成A/D转换;使用DSP芯片F28069读取ADS1259输出的数字信号,解析后发送给PC机进行处理与显示;同时设计了CAN总线接口,用来实现分布式采集电路组建局域网。经过测试,采集电路的分辨率可达到17bit,位移采集误差小于2um,相对误差小于0.01%,能够实现对位移传感器信号的高精度采集,为望远镜主镜监控提供保证和依据。     

数字式SWC温度传感器

由广州54060部队研制成功的数字式 SWC 温度传感器是一种设计新颖,计量准确,基本不受传输距离限制的传感器。目前国内外温度传感器一般是把温度信号转换为模拟电压或电流信号输出,该传感器则直接将被测信号转换为已标定的数字信号输     

基于OP07和LTC1543温度采集模块的设计

为了实现对温度高精度、高速度的采集及降低设计成本,设计了一种简单可行的温度采集模块.传感器输出原始信号的幅度很微弱,采用OP07高精度运算放大器组成了信号调理电路,实现了对温度传感器输出电压的放大.此外,为了使单片机能对采集的温度信息进行有效地处理,使用TLC1543模数转换芯片实现了从模拟信号到数字信号的高速转换.实践证明,在AT89C52单片机的控制处理下,此温度采集模块能够稳定有效地进行温度的采集,测量误差小.     

新型磁耦合隔离电路设计

在电路设计中,数字信号的隔离传输电路是比较常用电路之一,一般的磁耦合隔离电路只适合于传输高频信号,对于低频或直流信号则无能为力。为了实现磁耦合隔离电路传输低频信号的功能,用一串窄脉冲代表数字信号的状态改变,以窄脉冲的磁隔离传输代替低频数字信号的磁隔离传输,以上电复位电路确定磁隔离传输电路的初始状态,在确定的初始状态和信号状态变化脉冲的共同作用下,在磁隔离电路的输出端完整恢复需要传输的数字信号,从而实现低频或直流信号的磁耦隔离传输。使用该设计可以拓展磁耦合隔离技术的应用领域,降低电路功耗。     

基于石英晶体的遥测温度计设计

介绍了Y切型石英晶体作为传感器的数字温度计,其输出的频率信号与温度存在较好地线性关系,没有模拟传感器难以克服的温漂、时漂等问题,该温度计可用于高精度的温度测量与控制系统中。实验结果显示,文中设计的数字温度计分辨力为0.05 ℃。系统使用无线数据模块实现了温度数据的传输。     

基于平均滤波算法的光纤气体传感系统研究

数字平均滤波是信号处理中一种常用的方法。在小信号检测中,使用数字平均滤波可以获得较高的信噪比,提高检测的灵敏度。本文提出了一种利用光学器件来实现数字平均滤波的新方法,应用于基于差分吸收检测原理的窄带扫描光源光纤气体传感系统。系统的输出是一段连续的光谱,包含有被测乙炔气体的多个特征吸收峰。系统使用法珀标准具ETALON和参考光栅提供波长参考,完成对输出信号的光谱重建。对相同波长范围的信号进行平均滤波,使气体的相同特征吸收峰重合,提高检测的灵敏度。利用光谱重建,克服了可调谐Fabry-Perot滤波器驱动电压和透射波长不稳定因素的影响。实验结果表明,本系统可以方便有效地实现光谱意义上的数字平均滤波,检测到较低浓度的乙炔气体,比较适用于工业化气体检测系统。     

Digital interpolation beamforming for low-pass and bandpass signals

Digital time-domain beamforming requires that samples of the sensor signals be available at a sufficient rate to realize accurate time delays for beam steering. For many applications, this input rate, which may be significantly higher than the Nyquist rate required for waveform reconstruction, places stringent requirements on A/D converter hardware and transmission cable bandwidth. Recently, a technique referred to as digital interpolation beamfonning was introduced which greatly relaxes the sampling requirement and provides substantial hardware savings through more flexible design options. In this approach, the sensor channels need only be sampled at a rate which satisfies aliasing requirements. The vernier beam-delay increments are then synthesized using digital interpolation which can be implemented at the beamformer input or output to minimize digital processing complexity. Previously, this concept was presented for the case of "low-pass" signals. This paper extends this work by examining the relationship between interpolation and beamforming for the important class of "bandpass" signals. Specifically, sampling methods are discussed whereby the original waveform can be reconstructed from samples taken at a rate consistent with the bandwidth of the bandpass signal. Beamformer implementations are presented which utilize these bandwidth-sampling techniques in conjunction with interpolation and which compute beam output points at the generally low rate dictated by the signal bandwidth. The interpolation beamformer achieves time-delay quantization (beam-steering accuracy) independent of both the input and output sampling rates. This approach generally requires less hardware than conventional procedures. Interpolation falter characteristics dictated by the bandwidth-sampling procedure are described and efficient methods of implementation employing nonrecursive digital bandpass and low-pass filters are presented.     

基于CC2530的医用体重测量系统设计

设计了一种基于CC2530的医用体重测量系统,该系统主要使用CC2530的无线通信功能,结合压力传感器,AD转换器等实现病人体重的连续监测.压力传感器的输出信号通过24位的高精度∑-△型AD7799进行模数转换,接收端收到的数据能够通过AT24C04进行存储,达到掉电保存,采用Nokia5110终端显示.     

收发同时技术中的数字相消技术研究

在电子系统中，有时需要在同一平台上实现同时进行信号的接收和发射。收发同时条件下对强耦合干扰信号相消需要更短的数据和更高的相消效果，而一般因果对消器相消性能较差。文章提出了采用非因果滤波器进行数字对消的技术。首先建立了非因果滤波器数字对消模型，然后对数字对消进行了仿真分析。仿真说明了数字相消的优异特性，并表明了在相同滤波器阶数的情况下，非因果滤波器数字对消法有更好的对消效果。      

Quantized Feedback in an Experimental 280-Mb/s Digital Repeater for Coaxial Transmission

A 280-Mb/s digital coaxial repeater employing two-level transmission with quantized feedback for dc-wander control has been designed and constructed. The linear channel forward path includes a 10-MHz low-frequency cutoff, and the missing low frequencies are supplied by a filtered signal from the repeater output. This approach effectively removes dc wander without use of code restriction, making it possible to use two-level rather than three-level transmission without loss of information transmission. Eye margins are consequently significantly greater than for previously designed 280-Mb/s three-level repeaters. The bandwidth ratio, or ratio of upper to lower 3-dB down points of the signal transmission path, is only 10 for this approach compared to several hundred for the three-level bipolar approach (and more for codes with higher transmission efficiency). This results in greatly reduced susceptibility to interference from lightning and power surges, elimination of preamplifier overload, and simplified repeater design.     

阵列式无线压力传感器系统设计与迟滞补偿研究

为提高传统硅压阻式压力传感器的测量精度,针对性地设计与实现了一种带有迟滞误差校正功能的阵列式无线压力传感器系统。该系统采用了硅压阻式传感器阵列和高精度模数转换器AD7794,以STM32微处理器作为数据采集和信号处理的核心部件,并通过无线蓝牙传输模块将测量数据发送至手机接收端,以手机APP显示测量结果有利于用户对压力实现无线监测。针对硅压阻压力传感器的迟滞非线性,基于最小二乘法与函数校正法对压力传感器阵列的输出信号进行了非线性和迟滞误差补偿,结果表明：迟滞误差从原来的±0.152%降为±0.077%,,有效地提高了系统的测量精度。     

基于FPGA的自适应数字传感器设计

高量程加速度传感器在小信号的激励下输出在10 mV以内,传统测试系统的噪声可能覆盖如此小的电压信号,使高量程的加速度传感器无法测试小的加速度信号。针对这一问题提出了基于自动增益切换控制理论的自适应数字传感器,该传感器能够根据加速度信号的输出电压自动选择最佳的电压增益,使高量程加速度传感器始终保持从低量程到高量程的完整加速度信号输出,拓宽了加速度传感器的动态测试范围。     

基于DSP的称重系统中滤波器的实现

利用电容称重传感器测量载荷时,真实载荷信号非常微弱,如果不进行有效的滤波处理,会导致称重结果的不准确。文章对传感器输出电压进行了分析研究,用MATLAB仿真软件分析了滤波算法的性能,提出了基于数字处理芯片TMS320VC5416的滤波方案。试验结果表明:系统设计达到了预期的要求。     

基于CPLD的线阵CCD信号采集系统设计

文中基于复杂可编程逻辑器件设计一款高分辨率的线阵CCD信号采集系统。利用Verilog硬件描述语言进行了CPLD控制模块以及逻辑单元的程序设计,由图像专用A/D芯片中的相关双采样等特殊功能,实现了对CCD输出信号的噪声处理和模数转换,通过USB2.0接口实现了计算机终端采集和控制指令的实时传输。采用CPLD的设计方法具有驱动时序精确、采样速率快、抗干扰性强和输出信号稳定等特点。仿真结果证明,系统总体性能较好,上位机能正确显示采集到的CCD数据,噪声在允许的范围内,在不同的工作环境下,系统性能稳定。