基于FPGA和AD9226的高速交叉采样设计

在一些数据采集领域,需要对信号进行高速率采样,但是单芯片难于满足要求。本设计采用三路AD C 交叉采样 方式,结合采样时钟等相位差设计、采样误差校正、高速数据处理措施。     

SOPC的多路信号同步采集编码系统

设计了一种基于SOPC(System-On-a-Programmable-Chip)的信号采集编码系统.采用AD7607模数转换器作为多通道信号采样的核心,搭建采样模块;利用FPGA设计并搭建了数据编码电路和以MicroBlaze为内核的嵌入式处理器,实现了对采样信号的快速编码,并取代了传统设计中的单片机.实验结果表明,本系统可以对8路模拟信号进行同步采样、编码及传输.相比于传统采集编码器,该系统不仅将采样通道扩充至8路,而且基于SOPC的单处理器的方法大大简化了设计结构和难度.     

机械手软抓取的采样信号控制精度研究

在机械手的设计中,下位机硬件电路的设计对采样信号的控制精度起着至关重要的作用。为此,在满足采样定理的条件下,针对信号采样频率对采样信号的精度影响,对带有噪声信号的正弦信号在不同采样频率下恢复信号与原信号的误差、不同强度的噪声在不同采样频率下恢复信号与原信号的误差、不同初相位的不同采样频率下的恢复信号与原信号的误差情况进行了MATLAB仿真分析。该实验结果为硬件电路的设计奠定了坚实的基础。     

基于LPC1114的加窗差值FFT算法的谐波检测设计

该文设计了基于LPC1114的谐波检测系统。利用芯片内置的A/D转换器对电压和电流信号进行高精度采样,根据加窗插值FFT算法对采样的数据进行分析,得到电压和电流信号的基波相位差以及各次谐波的幅值和频率。实验结果表明,本设计具有硬件实现简单、检测精度高等优点。     

小型直流电机电流采样电路的设计

本设计以飞思卡尔的32位位微处理器为核心,英飞凌BTN7970电机驱动为采样和驱动器件,对小型直流电机的电流进行采集。该电路由电流信号采集,信号处理和信号的回馈三部分组成,具有电路简单,安全,电流采样范围广,精度高,操作方便等特点。     

基于单片机的音频信号分析仪设计

音频信号分析仪是一种分析数字音频信号的分析装置,信号进入音频信号分析仪后,被转换成数字信号,再进行处理,提取信号的时域和频域特征。通过音频信号分析仪可以用来进行语音识别、衡量音频设备性能等。本设计中的音频信号分析仪以单片机和FPGA为设计核心,采用FFT法来分析音频信号频谱。本设计中音频信号分析仪的模块有前级信号调理模块、有效值检波模块、采样保持模块等。该音频信号分析仪的频谱测量频率范围为20Hz~10kHz,频率分辨率为5Hz,幅度范围(峰-峰值)为10μV~20V。由于本设计的系统控制十分简单,而且设计成本低廉,因而该音频信号分析仪具有很好的实用前景。     

多传感节点生理信息检测系统设计

本设计主要对人体体温、心率和血氧值进行提取分析,对系统组成中的电源模块、光源驱动模块和光电接收模块、红外温度模块、心电信号提取模块和无线传输模块进行了硬件设计.采用过采样技术对心电信号进行提取,提高了信号的稳定性和连续性.实验结果表明,该设计电路结构简单,稳定性好,测量精度高,功耗低,能够满足日常监测要求.     

基于PCI总线的高速数据采集卡设计

测试系统需要处理的信号频率越来越高,要求数据采集卡的采样频率也相应提高;将数据高速准确地送人计算机是数据采集中的重要环节;文中设计了基于PCI总线的2CH、40Msps、12bit的数据采集卡,并对数据采集系统的性能进行了测试和分析;同时还讨论了数据采集卡的硬件设计的要点;经过调试,本系统实现了对模拟信号的高速采集;性能测试时,采样频率为10 MHz,信号频率为10 kHz.对该信号进行频谱分析,信噪比SINAD约为84.32dB,采样时有效位数ENOB为9.23位.实际测试结果表明,该设计无论在硬件还是软件方面都是成功的,达到了预期的设计效果.     

用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现[BT)]

针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1 mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求.     

数字化超声探伤仪中超声信号高速采集技术

探讨了数字式超声探伤仪设计中一种对超声信号进行高速采集技术。根据超声回波信号重复性的特点,利用一只高速A/D(60MHz)转换芯片在N组特定时序信号的控制下对超声回波信号进行采集,并在CPLD(复杂可编程逻辑器件)的控制下实现高速数据缓冲存储,再利用相位合成技术对转换后的N组数据进行数据合成与波形重建,从而实现了数倍于A/D转换芯片速率的高速数据采集,达到等效A/D转换速率N×60MHz。该方案成本低,可靠性高,尤其适合于高速、高准确度的超声无损检测系统中。     

基于压缩感知的低数据率雷达采样与成像方法

传统的信号获取体制要求采样率大于两倍信号带宽,这使得高速率A/D转换成为经典超宽带高分辨雷达系统的瓶颈技术之一。压缩感知理论提供了一种低速率采样的信号精确采集和重构方式。本文基于压缩感知理论,提出一种新的雷达采样与成像方法。根据目标的散射特性,采用了基于小波变换的雷达目标稀疏表示方法;结合雷达成像原理,构造了基于Fourier束的最优测量矩阵。仿真实验表明,基于压缩感知的低数据率雷达采样与成像方法,能在数据率仅为传统系统数据率15%的条件下,获得良好的成像结果,尤其是能对弱小目标进行高分辨成像。本文所提的方法可为新体制高分辨率成像雷达系统的设计提供支持。     

基于FPGA的高速采样系统实现

介绍一种应用于激光回波数据采集的两路双通道250MHz高速采样电路设计及基于FPGA的控制与数据处理的实现方法。阐述了采样系统的设计实现、硬件布局布线,并提出对IDDR加物理与时序约束条件和利用异步复位来同步采样数据接收使能信号的方法,从硬件和软件两方面保证采样数据的同步传输。仿真和实验结果表明,该高速采样系统的设计性能稳定,数据传输的同步性理想,设计达到了预期的效果。     

基于Zynq 7000 FPGA的高速信号采集处理平台

基于 Xilinx Zynq 7000系列FPGA,搭建了速度等级在100 Msps的高速信号采集处理平台。平台包含了高速信号采集、高速数据存储以及数字信号处理,在成本、采样速度、数据量、数据处理、稳定性以及可扩展性上都能满足嵌入式高速信号采集处理的需求。详细地介绍了平台的设计、搭建以及后续拓展。     

压缩感知基本理论:回顾与展望

随着信息社会的迅速发展,人们对数字信息的需求越来越大。同时,人们对信号的采样速率、传输速度和存储空间的要求也变得越来越高。如何在保持信号信息的同时尽可能地减少信号的采样数量?Candès在2006年的国际数学家大会上介绍了一种称为压缩感知的新颖信号采样理论,指出:只要远少于传统Nyquist采样定理所要求的采样数即可精确或高概率精确重建原始信号。围绕压缩感知的稀疏字典设计、测量矩阵设计、重建算法设计这3个核心问题,对其基本理论和主要方法进行了系统阐述,同时指出了压缩感知有待解决的若干理论问题与关键技术。     

读写通道基于τ因子内插时钟恢复模型设计与实现

读写通道是介于磁盘读写头与设备控制器之间的电子电路,实现数据写入和可靠的恢复。伺服信号采样时钟是伺服信号检测的重要组成部分,其设计的目标是在提高伺服信号传输速率的同时维持低的误码率,这就对通道的数据采样处理以及时钟恢复电路的设计提出了严格的要求。本文通过对读写通道伺服的分析,对常用的由锁相环构成的伺服时钟恢复电路进行改进,在线性插值时钟恢复的基础上提出了基于τ因子内插时钟恢复模型,并推导出τ因子插值滤波器系数算法,还给出了伺服时钟恢复的硬件及FPGA的设计与实现方案,最后给出了基于线性插值和基于τ因子内插时钟恢复试验。测试结果证明,采用基于τ因子内插滤波器模型可以获得更好的谐波频谱。     

2GHz的超高速数据采集系统设计与实现

针对合成孔径雷达对超高速率效据采集系统的需要,研制了一款采样率高达2GHz的数据采集系统。该系统采用了片同步技术实现了采样后高速数字信号的可靠锁存,采用高精度的时钟管理芯片和设计合理的时钟路径对时钟抖动做了严格控制。测试结果表明该系统在2GHz采样率时有效位数大于6比特,实现了在高速采样的同时达到较高分辨率的要求。     

程控多方式精确同步触发定时采样控制的设计

提出数据采集系统的精度应包括采样信号幅值的精度和采样控制时序的精度两方面，给出了一种数据采集系统中的触发定时采样控制的设计方案，实现了全面的多触发方式的程控，解决了精确同步触发定时采样控制的问题。     

动车组总配电盘试验检测技术研究

为保证动车组直流系统的调试安全和效率，需要设计一款电流检测保护装置，对配电盘线路上采集的电流信号进行定量分析，完成对配电盘短路、过载保护，实现数据的存储、传输等功能。论文针对动车组配电盘多通道、连续性的特点，完成了系统总体架构设计，在硬件电路上完成了IIC总线扩展设计和IIC总线I/O扩展设计，增加了采样通道数量，解决了多通道大数据量传输速率不足的问题；完成了双向电流信号检测和保护研究；完成了显示界面设计，并且对试验数据进行了分析研究，论文的现场实验为总配电盘试验检测做了初步的探索并提供了有益的参考。