基于STM32F4的ABS传感器输出正弦信号测量装置设计

汽车轮速传感器是防抱死制动系统（ABS）的关键部件之一,其性能的好坏直接决定了ABS性能的高低。磁电式ABS转速传感器的输出近似为正弦信号,通过对正弦信号幅值、频率、有效值的测定,可以分析获得传感器性能。本文以STM32F407为主控制板,以快速傅里叶变换为主要工具,设计了一款数字控制正弦信号测量装置进行各参数测量。经过实验验证,本装置可在5%的误差内精确测量输入信号的频率、有效值、峰值、失真度并还原信号波形。此外,为了便于观测,本设计借助蓝牙通信模块将测量数据同步上传到手机端。     

利用快速富里叶变换(FFT)技术实现对非正弦波形有效值的测试及泄漏效应的消除

本文提出了一种利用快速宫里叶变换(FPT)技术来测量非正弦周期电量有效值的方法,给出了实验数据。文中利用同步采样技术来消除FFT采样中的泄漏效应,比起通常采用的定时采样来,可使测试精度大为提高。事实上,这种技术适用于对任何周期量进行PFT处理。另外,它还别特适用于被测信号的频率随机漂移的实际工业测试场合。     

基于数字采样电压表的高精度谐波分析仪

设计一种高精度谐波分析仪：利用一台数字采样电压表作为模数转换器,对非正弦周期信号进行等间隔非整周期采样;从得到的离散样本截取整周期序列进行DFT计算,提取周期信号的特征值,分析出各次谐波的幅值和相位参数。介绍了谐波分析仪的组成、离散样本处理流程及谐波参数测量达到的技术指标。     

用正弦波叠加成周期信号的实验设计

本文介绍了用单板机产生正弦信号,并叠加成复杂周期信号的实验的设计问题用正弦信号叠加成复杂周期信号的实验有许多,如:用谐波分析线路板的实验;用同频检测仪的实验等等。这里介绍用单板机产生正弦信号,并叠加成周期信号的实验,简要说明实验设计的几个问题。     

正弦交流电的快速测量

在自动控制中,常常需要快速测量正弦交流电的有效值。若采用将正弦交流电整流、滤波的办法测量,则滤波电路时间常数较大,影响了测量的速度和精度。为能快速、准确地测量出正弦交流电,设计了本电路。此电路适用于低频电路,能在正弦波半个周期内测量出正弦交流电的有效值;较好地满足了准确性和快速性的要求。分析如下:     

基于采样技术的非正弦周期信号均方根值测量方法

从非正弦周期信号均方根值的定义出发，研究了利用采样测量技术实现均方根值测量的方法。搭建了采样试验系统，进行了三种特征波形的采样测量实验，结合一个采样测量工程应用实例，验证了采样系统的测量能力。为开展非正弦周期信号的均方根值测量提供了参考方法。     

基于非晶丝低频磁阻抗效应的无圈磁通门传感器

介绍了非晶丝低频磁阻抗效应的理论,并制作了实验装置.利用晶体振荡电路以及低通滤波器获得的正弦信号激励外加扭转应变的钴基非晶丝,对非晶丝两端的输出电压信号提取二次谐波分量,通过改变施加给非晶丝的扭转应变以及激励信号有效值的大小,测出了二次谐波电压随被测磁场之间的变化关系,确定了最佳扭转应变和最佳激励电流有效值,最后设计出了一种无圈磁通门传感器,该传感器在弱磁检测领域具有很好的应用前景.     

防抱死制动系统轮速信号采集处理系统的设计

在分析防抱死制动系统工作原理上,设计了汽车轮速信号采集处理系统的硬件和软件,提出了一种ABS轮速采集的算法,并对该算法的实时性进行了分析;通过仿真试验,证明了硬件设计和软件算法的正确性以及系统的稳定性和实时性.     

非均匀采样对信号有效值测量影响的分析

本文分析了采样信号的非均匀性对于有效值测量的影响,推导了非均匀采样信号在时域与频域上的能量对应关系,得出了利用非均匀采样序列计算信号的有效值收敛于真值的条件,仿真结果验证了理论的正确性。     

基于DSP与FPGA的实时功率谱分析仪

设计了一套实时功率谱分析系统,主要用于信号的实时功率谱分析。采用DSP浮点芯片TMS32C6713作为系统的主处理单元,负责进行功率谱分析;FPGA芯片Spartan xc2s200为主控制单元,并通过CY7C68013 USB芯片与基于LabVIEW的上位机进行通信。为了保证系统的实时性,在DSP中使用了实时操作系统内核DSP/BIOS.它提供了抢占式多线程、硬件抽象、与寄存器配置等功能。分别采用频率为25 Hz、100 Hz的正弦信号对该系统进行标定。     

基于CPAC的智能交通信号灯的设计

交通信号灯是城市道路交通网中的主要控制设施,以往的交通信号的控制多半采用单片机,PLC控制,开发过程繁琐,兼容性不好。基于计算机可编程自动化控制器CPAC,采用ST语言作为主程序开发语言,完成了智能交通灯系统程序编写,设计出了系统的可视化界面,完成了系统硬软件的结合。从实验结果来看,系统具有较好的稳定性和准确性,能够进行上时间的无错运行。     

基于FPGA和单片机技术的FSK信号监测

FSK是铁路运行系统中的速度控制信号,为确保信号精度,运用FPGA和单片机技术设计了基于FSK信号特征和各项技术指标的实时监测软、硬件系统;通过对FSK信号测量数据的理论分析,建立了FSK信号低频、载频、相位数据的解算方法,通过实验数据验证,说明该方法简单、可行,实现了对FSK信号质量的有效检测。     

锁定放大微弱信号检测仿真与设计研究

为解决商用锁定放大器不便于特定应用背景下微弱信号检测系统的灵活扩展与剪裁,该文分析了正交锁定放大的基本原理,建立了正交锁定放大的MATLAB/SIMULINK数学模型,展示了锁定放大所能达到的性能以及数字信号处理对锁定放大性能的改善效果。给出了正交锁定放大检测装置的硬件设计过程,包括前端信号调理电路、移相电路、相敏检测电路、低通滤波电路、均方值电路及数字显示电路等。仿真表明,在高斯噪声影响下,微弱信号检测可以达到较高的检测精度,且通过滑动平均值滤波算法可以有效提高检测的精度。实验研究表明,在噪声信号峰峰值为10 V情况下,可以将50 m V的有用信号提取出来,且在50 m V以上可以拟合出较好的输入输出线性关系,便于检测装置的标定。     

基于FPGA的手持式数字存储示波器峰值采样技术

为了满足手持式数字示波器在较大时基下检测尖峰信号、消除混叠现象,利用FPGA内部大量逻辑单元完成峰值采样。提出峰值采样的实现方案,对其设计进行了详细描述,该系统在不采用额外硬件的基础上,实现了对采集信号的最大值与最小值进行判断,并存储在一定时间段内的峰值,具有很强的移植性和兼容性。最后给出了实现峰值采样的波形图,效果比较满意。     

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DDS相位差可调双通道信号发生器的设计

首先介绍了DDS（直接数字频率合成技术）的基本原理,之后给出基于FPGA器件实现相位可调双路同频正弦信号发生器的设计系统。采用VHDL实现了各个模块的功能,并同时在QuartusII中完成了设计与仿真,给出了软件仿真和试验的结果。实验结果表明,该系统生成的双路同频正弦信号具有波形失真小、频率和相位精度高、输出频率和相位可调等优点。     

基于STM32F103装备数据采集系统的设计

为了提高装备信息自动采集的效率,介绍了一种基于STM32F103处理器的装备数据采集系统,分析了系统的需求,给出了数据采集系统框架图,以及各采集模块的功能实现流程;详细阐述了装备数据采集系统硬件和软件设计,主要包括存储模块、模拟信号调理电路和开关信号调理电路设计,模拟信号、开关信号和累计工作时间采集模块的软件模块程序设计;实际应用证明,该数据采集系统具有成本低、功耗小、响应速度快等优点,能可靠地实现数据自动采集,较好地解决装备数据采集的实时性和精确性的问题。     

脉冲激光测距中信号处理系统嵌入式设计与实现

脉冲激光测距是一种技术先进、应用广泛的测距技术。介绍采用嵌入式设计实现基于脉冲激光测距原理的测量系统,着重论述了以可调节增益放大器和高速模数转换器为基础的电路设计,给出了硬件和软件的设计方法,实现了高精度时间间隔测量,并研制了专用的嵌入式检测仪器,具有良好的测距效果。该电路成本低、测量精度高,特别适合于大批量生产、低成本要求的应用。     

基于DSP的科氏流量计系统设计

介绍科氏流量计的工作原理和硬件组成。系统以DSP为核心,控制外围硬件工作并采集信号,对信号进行存储计算,输出质量流量值。提出采用希尔伯特变换方法来计算信号相位差和频率,给出系统软件总体设计及运行流程。实验表明,系统测量精度高,重复性好。     

基于DSP和USB2.0的声音信号采集系统设计

针对声音信号采集系统中单片机作处理器而使系统速度慢及数学运算能力差的问题,构建了基于DSP和USB2.0的高速度,高精度数据采集系统。系统由TLC320AD50C为AD转换器,TMS320VC5402为DSP核心处理器,CY7C68013为USB2.0接口芯片组成。详细阐述了系统的软硬件结构及总体结构设计方案。经测试该设计是一种非常有效的声音信号采集方式,系统具有较高的处理速度和精度以及良好的实时性和扩展性。本系统具有很好的应用前景。