航空伽玛测量稳谱电路设计

在航空伽玛能谱测量中,接收伽玛射线的NaI(Tl)晶体与光电倍增管电路特性,容易受到环境温度的影响,能谱测量数据会随着环境温度的改变而发生数据记录道数的非线性漂移;电路稳谱技术对于保证航空伽玛能谱测量数据准确性有着非常重要的作用,航空伽玛能谱测量稳谱电路设计,采用控制光电倍增管高压方式调整信号增益,以及信号脉冲叠加电平的方法平移脉冲信号幅度,利用软件程序控制稳谱电路工作,调整环境温度变化引起的能谱脉冲记录道数的非线性漂移,实现了能谱测量数据自动稳谱的功能;在能谱测量数据实验中,稳谱电路特征峰位调整控制明显,稳谱速度快,对于1 024道测量总谱最大峰漂小于1.5道,达到了设计要求。     

基于MPC8270的处理器板卡设计

随着海洋地震勘探发展,为了实现海洋地震勘探采集数据的实时传输和处理,设计了一种基于MPC8270的地震数据采集处理板卡;根据海洋地震数据采集处理的实时性和大数据量要求以及MPC8270处理器的特性,设计了基于MPC8270和FPGA的CPCI总线通信结构,能够实现地震数据的高速实时传输;详细介绍了MPC8270的关键外围电路、FPGA及CPCI总线电路的硬件设计及实现方法,并在实际应用中给出了板卡嵌入式操作系统VxWorks配置的实现方式;板卡以MPC8270作为核心处理器,以FPGA为控制核心电路,以VxWorks为实时操作系统,实现地震数据的高速处理和CPCI总线实时传输功能;经过多次实验室内部测试及海上实际生产应用,结果表明地震数据采集处理板卡能够实现地震数据的高速处理和实时传输,并且板卡性能稳定可靠;板卡的设计简单,结构通用,对数据处理、总线控制和信息交换等领域相关系统的开发具有一定的参考价值。     

航空发动机高速振动智能检测监控系统设计与实现

设计了一种航空发动机高速振动智能检测监控系统,系统采用CPCI和模块化架构实现;针对航空发动机高速振动信号的特征,设计了基于DSP的信号采集与处理模块,实现同步采集多路振动信号并进行数据处理;利用FPGA和PowerPC设计信号智能检测与数据记录模块;通过多线程DSP软件实现振动数据的智能检测和监控;试验测试和验证结果表明,系统满足飞行安全实时检测监控工程应用的需求。     

基于FPGA的多功能数据采集系统设计

设计了一种以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的数据采集系统.系统具有4个采集通道,直接通过上位机的指令配置,可根据实际需求选择实时采样或高速采样.设计了采集系统的硬件电路,开发了FPGA程序,以实现数据采集、存储、自动电桥平衡、状态反馈等功能,采用RS-232串口方式与上位机通信.实验证明:系统实现了预期功能,可达到实时采样频率为2.88 kHz和高速采样频率为91.5 kHz的数据采集.     

基于FPGA的增量式光栅信号采集系统设计

针对步进光刻机工作台对高精度定位信息的高速实时采集要求,利用高精度增量式光栅尺实现工作台位置测量,设计基于FPGA的增量式光栅信号采集系统整体结构。介绍光栅尺A、B脉冲信号的相位鉴定及脉冲计数方法,提出基于双模光纤介质的高速实时串行传输机制,介绍光纤通信内核的控制结构及其FPGA实现方法,实现信号采集卡与上位机控制卡的高速实时通信。增量式编码器数据采集实验结果表明,该系统具有高速、稳定可靠等优点。     

基于FPGA 的高速数据采集系统设计

为了实现高速、连续采样的数据采集系统,介绍了一种基于FPGA 的高速数据采 集系统的构成及技术实现。采用FPGA 作为主控制器,USB2. 0 协议标准传输数据,设计了数 据采集系统的硬件电路,包括模拟信号滤波整形电路,高速AD 接口电路,USB 接口电路等, 实现了对数据的高速连续采集。设计了系统应用软件,包括数据采集板的FPGA 程序和USB 固件程序,上位机应用软件等。实验测试结果表明,系统结构灵活,性价比高,抗干扰能力 强,各项指标均已达到了设计时的要求,具有广泛的实用性。     

一种基于FPGA的高速数据采集系统设计

提出了一种基于FPGA的数据采集系统,并对系统的硬件电路、逻辑电路以及应用软件的设计过程作了详细的介绍。利用FPGA控制单元和USB传输模块,实现数据的高速采集、存储和传输。试验结果表明,该系统可以完成动态环境下实时数据采集、事后数据读取和处理,系统精度高、速度快、界面友好,具有较高的使用价值。     

基于FPGA和无线通信的密立根油滴测试系统设计

为了提高密立根油滴实验中仪器测量的精确性,改善传统实验教学指导模式,提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）和无线通信的密立根油滴实验测试系统。利用 FPGA 高速地采集和存储油滴运动的控制电压和下落时间,并构建了基于 ZigBee 的分布式网络对数据进行无线传输。开发了基于 C/ S 架构的实验数据管理系统,实现了上位机实时获取、处理、存储并显示实验数据的功能,并利用 SQL Server 数据库实现数据的本地保存和远程服务器的同步。实践证明：该系统具有灵活高效的实时教学指导模式,且测量结果的平均相对误差小于0.06%,相较于传统实验仪器有效地提高了测量精确度。     

基于SOPC的现场总线多通道实时温度采集系统设计

针对温度信号实时性和同步性有较高要求的工业生产领域,设计一种具有PROFIBUS现场总线接口的多通道实时温度采集系统。系统采用Nios II软核处理器实现SOPC设计;采用热电偶构建温度采集前端电路,利用FPGA实现模数转换器ADC以及其他外围设备工作的控制;采集的数据利用乒乓控制原理存储在高速FIFO中,从而实现数据的高速无缝缓存和处理,并通过PROFIBUS现场总线实现与上位机之间的高速数据通信。     

基于FPGA的新型高速CCD图像数据采集系统

介绍一种基于Actel公司Fusion StartKit FPGA的线阵CCD图像数据采集系统。以FPGA作为图像数据的控制和处理核心,通过采用高速A/D、异步FIFO、UART以及电平转换、放大滤波、二值化电路和光学系统实现对图像数据的信号处理,并运用Visual Studio C++和Microsoft公司的基本类库MFC实现对采集数据的显示、绘图、传输控制等。利用搭建的系统平台实现对物体尺寸的测量,通过对所得的数据进行分析处理,明确测量的精度和可以达到的水平。对该系统在实时监控中的优点进行分析。     

基于FPGA的逻辑分析仪的设计

介绍了一种用FPGA构成的信号处理装置,该装置和计算机结合使用可以实现数字和模拟混合信号的逻辑分析。文章给出了该装置的设计方案和具体实现方法。这种方法将FPGA的特点与PC的特点结合在一起,具有一定的实用性。实践证明这种方案性能在中低速系统应用中优于普通示波器,且其性价比优于普通逻辑分析仪。该装置可以作为逻辑分析仪使用。     

Special purpose computer system with highly parallel pipelines for flow visualization using holography technology

We have designed a PC cluster system with special purpose computer boards for visualization of fluid flow using digital holographic particle tracking velocimetry (DHPTV). In this board, there is a Field Programmable Gate Array (FPGA) chip in which is installed a pipeline for calculating the intensity of an object from a hologram by fast Fourier transform (FFT). This cluster system can create 1024 reconstructed images from a 1024×1024-grid hologram in 0.77 s. It is expected that this system will contribute to the analysis of fluid flow using DHPTV.     

工艺偏差影响下硬件木马检测功率分析方法

侧信道分析技术作为硬件木马的主要检测方法,因侧信道信号受工艺偏差影响,其应用存在局限性。针对这一问题,提出了一种考虑工艺偏差的FPGA硬件木马检测功率分析方法。以工艺偏差对阈值电压的影响为切入点,结合阈值电压与芯片电流的关系,分析了工艺偏差对芯片功率的影响。从受工艺偏差影响的工艺参数入手,利用Hspice仿真模拟CMOS功率受工艺偏差的影响。之后基于FPGA功率与CMOS功率间的关系,利用Xpower分析在工艺偏差影响下有无木马芯片的功率波动为±5%,最后根据FPGA的实际功率测量结果进行了验证。提出的方法可定量分析工艺偏差对芯片功率的影响,有助于分析侧信道检测的准确性,为侧信道检测方法提供有效的理论依据。     

滤光片颜色特性在线检测仪的研制

针对传统的在线检测仪不能满足实时快速测量的缺点,设计了一种小型、快速、低成本的滤光片颜色特性的专用检测仪器;它采取多通道并行测量方式,检测速度得以大大提高;结合当前先进的CCD技术和数字控制系统技术,以线阵CCD为光敏感元件,结合高速单片机控制采样系统的数字化光谱检测系统,完成光学模块、光电耦合器件、CPLD驱动模块、信号处理模块的硬件设计,并按照FPGA的混合输入方式实现分频器div18、系统同步信号模块div2500和光积分时间设置模块div50000的VHDL设计;测试表明,系统指标达到了实时性、高精度的要求,可用于测量可见光范围的光谱。     

GPS定时多道分析仪的研究与实现

以STC单片机作为系统处理器,结合可编程器件CPLD,研制出的GPS定时多道分析仪主要用于放射性元素的勘测和研究。将GPS授时技术与放射性元素能谱测量技术相结合研制出的仪器,能更好地用于放射性元素能谱的测量,同时能够得到打上时间戳的多道数据用于后续的统计分析。给出了系统的总体方案、硬件设计和软件设计。经过测试,系统测量得到的放射性元素谱图与实际谱图相吻合。     

基于FPGA和多DSP的高速视觉测量系统的研究

针对高速视觉测量系统数据处理速度快、数据处理量大的特点,将FPGA技术与DSP技术相结合,研究了一种基于FPGA和多DSP的多通道并行处理的高速视觉测量系统。详细介绍了FPGA技术与多DSP技术在数字图像处理过程中的不同应用、高速视觉测量系统的总体结构以及各部分的工作原理。     

水下超声定位仪的研制

介绍了根据超声波渡越时间测距和方向角检查法定位水下被测目标的位置与运动轨迹的原理,进行水下超声定位仪的研制及以单片机技术为核心的测量电路在该仪器中的运用和实验数据处理软件的开发,并利用开发的软件对实验结果与理论值进行比对和分析。实验结果表明:此仪器具有较高的测量精度和可靠的性能。     

基于Internet网络电量测量虚拟仪表设计

为了实现虚拟仪表的远程电量测量,提出了一种基于Internet网络电量测量虚拟仪表的软、硬件设计方法.该方法采用PXI总线和DSP技术,完成高精度嵌入式测量插卡的设计,应用LabVIEW开发工具,对虚拟仪表进行远程通信控制,实现对远程信号的测量、波形显示和分析处理.     

基于PXA255的嵌入式逻辑分析仪设计与研究

市场上常规的逻辑分析仪可移植性差、价格昂贵,使得这类仪器不能普遍应用于教学和科研实践中与各类硬件开发装置配合实现同步检测。介绍了一种嵌入式逻辑分析仪,该装置可嵌入到任意具有硬件测量功能的装置中。系统有效地将FPGA与PXA255微处理器的特点结合在一起,实现数字域的逻辑分析功能,其特点灵活,可移植性强,具有很高的实用性。     

基于OpenSSL的航行情报信息安全研究

结合CAAC骨干异步传输ATM网的体系结构,并根据航行情报信息传输的过程,在分析报文组成和格式的基础上,提出一种基于OpenSSL的航行情报信息安全的保护方法,研究航行情报信息安全保障的关键技术,实现空中交通管理ATM业务数据加密和数字签名技术,从而保障了航行情报信息的机密性、完整性、有效性和实时性。