数字化电容层析成像系统设计

基于Xilinx Spartan-3型FPGA芯片,设计了一套数字化电容层析成像数据采集系统。该系统由FP-GA构建片内DDS模块,与外部D／A配合,产生激励型号,嵌入于FPGA内部的MCU模块控制多路选通、调节PGA增益并与PC及通讯,FPGA硬线逻辑控制A／D采集并实现数字相敏解调。该系统具有结构灵活、测量精度高以及测量速度快等特点。     

基于我层神经网络的电容层析成像研究

本文分析了两相流电容层析技术中目前存在的问题，研究了基于两组多神经网络的成像方法，提出了成像的网络模型及其实现步骤。给出了系统误差Ｅ和图象仿真结果。结果表明该方法能够快速和较精确地重建出相两流体的断层图象。     

油水两相流电容层析成像系统电容测量电路的设计

微小电容检测是电容层析成像技术的一个关键和难点。针对油水两相流电容层析成像系统的具体要求，本文研制一种微小电容交流测量电路。电容测量电路的静态测量误差小于0.2％，漂移为0.05％/小时。实验结果表明满足使用要求。     

基于前项补偿的电容层析成像数据采集系统

电容层析成像系统极板间的电容值相对于耦合电容相差近两个数量级,如何补偿耦合电容成为微小电容测量的难点之一。以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,在分析了电容层析成像系统原理的基础上,设计了电容层析成像数据采集系统,系统采用前项补偿方法完成了微小电容的测量,并根据实际测量过程所涉及的关键性问题进行了分析和讨论,通过实验验证了此方法是实用可行的,较好地解决了微小电容精确测量问题。     

基于前项补偿的电容层析成像数据采集系统

电容层析成像系统极板间的电容值相对于耦合电容相差近两个数量级，如何补偿耦合电容成为微小电容测量的难点之一。以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象，在分析了电容层析成像系统原理的基础上，设计了电容层析成像数据采集系统，系统采用前项补偿方法完成了微小电容的测量，并根据实际测量过程所涉及的关键性问题进行了分析和讨论，通过实验验证了此方法是实用可行的，较好地解决了微小电容精确测量问题。     

基于前项补偿的电容层析成像数据采集系统

电容层析成像系统极板间的电容值相对于耦合电容相差近两个数量级,如何补偿耦合电容成为微小电容测量的难点之一.以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,在分析了电容层析成像系统原理的基础上,设计了电容层析成像数据采集系统,系统采用前项补偿方法完成了微小电容的测量,并根据实际测量过程所涉及的关键性问题进行了分析和讨论,通过实验验证了此方法是实用可行的,较好地解决了微小电容精确测量问题.     

基于多层神经网络的电容层析成像研究

本文分析了两相流电容层析技术中目前存在的问题 ,研究了基于两组多层神经网络的成像方法 ,提出了成像的网络模型及其实现步骤。给出了系统误差E和图象仿真结果。结果表明该方法能够快速和较精确地重建出两相流体的断层图象     

深入分析基于FPGA的数字式电容检测系统

FPGA（Field原Programmable Gate Array）,为现场可编程门阵列,该阵列是PAL、GAL以及CPLD等各种可编程器件的重要发展产物之一。FPGA现已广泛应用在差动电容传感器的系统检测中。在简单介绍检测系统设计的基础上,对信号发生器、差分放大电路、数据采样及处理等设计运行进行了深入的分析,并通过实验进一步验证了该系统的可行性。     

基于电路网络理论的电容层析成像方法

本文描述了一种用于两种成份的流体成像的12电极电容层析成像新方法.该方法基于电路的网络理论,首先对重建区域假定一个介电率分布,用电容网络作为离散化模型,将每一个源电极和探测电极对组成的测量电路看作一个四端网络,该四端网络的跨导与源电极和探测电极之间的电容值是线性关系,这个电容值和测量得到的电容值之间存在误差,根据这个误差对修正介电率分布.通过对不同介质分布作的模拟实验结果,证实了该算法是有效的,收敛的.     

电容层析成像传感器有限元分析及参数优化

以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,介绍了电容层析成像的基本原理,利用有限元模型分析传感器各个参数如电极的长度、管壁的厚度、管道与屏蔽罩间的填充材料、径向电极等对其性能的影响,对传感器的结构参数进行选取,并提出评价函数,结合正交方法进行优化,使系统的性能得到明显的改善.     

基于FPGA的直接数字频率合成器设计

本文将FPGA器件和DDS技术相结合,确定了FPGA器件的整体设计方案。笔者利用FPGA器件规模大、设计灵活方便的特点,分析研究了用FPGA器件实现DDS系统的方法,并对其关键技术进行了优化处理,采用流水线结构的相位累加器设计和FPGA内嵌的波形存储器设计,在Quartus II软件中采用基于硬件描述语言（VHDL）的自顶向下的设计方法来完成仿真实验。     

基于AVR和FPGA高精度数字式移相发生器的设计

提出一种结合AVR单片机和采用FPGA实现直接数字频率合成(DDS)的数字式移相信号发生器的新方案。采用FPGA实现的DDS与专用DDS集成芯片相比,其灵活性更好,可生成任意波形,频率分辨率高,转换速度快,稳定性好,精度高,且均可对频率、相位、幅度实现程控,重要的是他作为IP核具有更大的可移植性。     

基于FPGA+DDS的MSK数字调制源设计

简要介绍最小频移键控(MSK)的数字调制原理、直接数字式频率合成器(DDS)的调制机理。然后提出一种基于FPGA DDS的数字调制电路平台,详细介绍了此平台的硬件设计和软件控制流程,以及使用此方式具有调制模式多样、调制精度高、载波频率覆盖范围大、调制带宽宽、便于利用多种数字信号处理技术等优点。充分发挥DDS调制的优点和灵活性,并在此实验平台上测验其性能。     

基于改进Gauss-Newton的电容层析成像图像重建算法

 针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,在分析Gauss-Newton算法基本原理的基础上,提出了一种基于Gauss-Newton新的电容层析成像算法,采用奇异值分解定理对算法的稳定性进行了证明.在此基础上探讨了ECT应用该算法的可行性,算法满足收敛条件且重建图像误差小.仿真和实验结果表明,该算法和LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,算法兼备成像质量高、稳定性好等优点,为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路.     

基于FPGA的溶液电化学阻抗谱测量系统设计

电化学阻抗谱是土壤及其溶液的一项重要电化学参数。基于直接数字合成(Direct Digital Synthesis, DDS)技术和现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)器件设计了一套测量精度较高的溶液电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)测量系统。基于FPGA+数模转换器(digital-to-analogue converter, D/A)形成DDS子系统,其功能是输出频率连续可调的正弦波信号,基于FPGA+模数转换器(analogue-to- digital converter, A/D)形成数字信号处理(Digital Signal processing, DSP)子系统,其功能是获取被测物的频率响应。二者结合,获取反映电化学阻抗谱的奈奎斯特图,由此进一步获得溶液的欧姆电阻、电荷传递电阻和电极溶液界面双电层电容等电化学参数。结果表明,DDS和FGPA等现代电子技术的应用,为电化学参数的高精度测量提供了有效途径。     

电容层析成像敏感场的计算机仿真研究

本文介绍了以１２电极电容传感器为基础 的层析成像方法，研究了成像系统有限元模型，着重讨论了用有限元，进行敏感场和电极对电容的计算仿真，分析了敏感场与重建图像暗的关系。     

FPGA直接数字频率合成信号发生器

DDS是从相位的概念出发进行频率合成的一项新型技术。简要介绍了DDS的工作原理,提出了一种选用Altera公司不久前发布崭新体系的大容量Stratix II系列FPGA—EP2S60来实现DDS系统的核心部分的设计方案。并用Matlab语言将QUARTUSⅡ4.0波形仿真结果转换为波形曲线。实验结果表明,利用Altera公司的FPGA—EP2S60器件,通过各种优化措施,设计开发的DDS系统,达到了预期的目的,具有较高的性价比。     

基于DDS的正弦波信号发生器的设计

在频率合成领域中,直接数字合成（DDS）是近年来新的技术,它是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的全数字技术的频率合成方法。本文研究基于直接数字合成（DDS）技术的任意波形发生器（AWG）系统设计。以DDS技术为核心,采用FPGA芯片作为系统的硬件实现平台,利用VHDL语言编程实现正弦波的标准波形。结构紧凑,电路简...     

直接数字频率合成信号发生器的设计

简要介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)及直接频率合成信号发生器(DDS)技术的信号发生器设计和实现.该设计采用CycloneⅡ系列器件EP2C8Q208C8实现DDS波形产生电路、D/A转换器控制及与ARM接口等功能,用先进精简指令单片机(ARM) STM32F103进行频率控制字、相位控制字,频率输出显示等控制.由于FPGA的晶振是50 MHz,经过增强型锁相环(PLL)后采样频率可达到250 MHz,通过14位400MSPS的高速数模转换器(DAC)和7阶椭圆低通滤波器,最终输出的正弦波最大频率可达到70 MHz.