基于FPGA的振动信号采集处理系统设计

在振动信号采集和处理系统设计中,信号的处理时间与可靠性决定着系统应用的可行性。本文设计了一种基于FPGA的振动信号采集处理系统,该系统通过振动信号采集电路、抗混叠滤波电路、AD采样电路将电荷信号转化为数字信号送入FPGA,在FPGA处理设计中利用数据流控制方法并行实现了信号的采样和处理,并在数据存储和访问过程中采用时钟时标方法判断信号采样过程中的数据丢失情况,有效提高了振动信号处理的实时性及可靠性。本设计在真实环境中进行了验证,系统运行稳定可靠,满足各项技术应用要求。     

基于ADS6122和FPGA的多通道信号采集系统的设计

针对超声成像系统的信号采集要求,介绍了一种基于FPGA的多通道数据采集和传输系统的设计与实现。采用ADS6122,实现了12 bit、单通道最高采样频率达65 MHz的A/D转换电路。该系统采用FPGA进行逻辑控制,实现了高频信号单通道采集,低频信号多通道同时采集的数据采集系统。系统测试结果表明:当单通道模拟信号输入频率不超过7 MHz时,得到的采样速度和采样精度都能满足超声信号采集的高要求。该系统还可以作为相关多通道信号采集系统设计的参考。     

基于FPGA的空间电场信号采集系统设计

提出一种基于FPGA的空间电场信号数据采集与处理系统的设计方案,FPGA为主控制器控制A/D采样和同步422发送。X,Y,Z三个方向的空间电场信号经过信号处理和A/D采样,在FPGA片内滤波划分为不同的频段,通过同步422接口发送到后续设备。该系统性能可靠稳定,致力于应用在探空火箭有效载荷——箭载电场仪上,对其他电场信号采集与处理系统也有一定的应用价值。     

基于FPGA的电磁场信号采集与处理系统研究

为满足对水下电磁场信号的采集与实时处理,并将处理结果上传主机的需求,设计了一种三维磁场信号采集及处理系统.系统采用FPGA控制6通道A/D转换器对磁场信号同步采样,并将原始数据存储在NAND Flash中,同时FPGA对采样数据进行滤波、FFT等初步计算分析.ARM芯片完成信号特征的提取和估计,将结果通过CAN总线上传远端主机.为适应小型水下航行器对空间和航行时间的要求,系统采用低功耗、小型化设计.     

基于FPGA的腔衰荡信号采集与处理系统设计

准确获取腔衰荡信号是腔衰荡光谱技术定量探测气体浓度的基础.针对腔衰荡信号的特征,设计了一种基于FPGA的腔衰荡信号采集与处理系统.系统以FPGA为主控制器,在触发信号激励下,通过FPGA硬件逻辑实现了腔衰荡信号的高速采集、多次采样结果的对应点累加平均和USB数据传输.测试表明,系统具有较好的准确度和稳定性(准确度在4‰范围内);实际应用于腔衰荡系统时,设计的采集系统与国外数据采集卡数据的一致性可达到99.4％.结果表明,该数据采集与处理系统可完全满足腔衰荡信号的采集要求.     

基于FPGA的应力应变信号监测系统的研究设计

文中介绍了一种基于FPGA的多通道应力应变信号监测系统的设计方案,该系统的研究为一些大型建筑结构由于年代久远而需要维护、维修提供客观依据,主要阐述了前端信号采集电路硬件以及FPGA上各个控制模块的设计,系统可以通过NiosⅡ软核修改FPGA中的各项采样参数,如采样率、采样通道数、起始通道等,来实现对不同对象的应变情况进行实时监测,模拟实验表明系统运行稳定可靠,采集精度高,具有很高的实用价值。     

基于FPGA和SMT387的SAR数据采集与存储系统

为了解决现有的合成孔径雷达SAR回波信号采集存储系统不能同时满足高采样率、高采样精度、高存储速度、大存储容量、脱机运行的问题.该文提出了一种基于FPGA和DSP的SAR回波信号的采集与存储系统.该系统采用专用于数据硬盘存储的DSP功能模块SMT387和Virtex 4系列的 FPGA 器件XC4VFX12设计.Virtex 4系列FPGA主要控制采集存储系统的总体时序,采集回波信号的有效部分存入SATA硬盘,SMT387主要运用纽曼-皮尔逊准则的滑窗检测算法检测回波信号的具体位置,并计算出各种位置信息的具体参数,再将这些参数传到FPGA,控制系统的总体时序.该系统采样率达170百万次/秒,能够对正交两路信号同时采集,能够脱机、长时间存储120MB、16位的高速数据.     

基于TIADC的高速、高带宽信号采集系统

对基于国产现场可编程门阵列（FPGA）和时间交织模数转换器（TIADC）的信号采集系统进行了研究,分析了TIADC应用过程中的硬件设计问题,考虑了噪声、抖动、频谱泄露等因素对信号采集系统性能的影响,并基于最小二乘法完成了TIADC通道失配误差的标定和校准。对设计的信号采集系统进行了动态性能测试,测试结果表明,设计的信号采集系统采样率达到10 GSa/s,实时采样带宽达到4 GHz。     

基于FPGA的多路光栅信号并行采集方法

FPGA在信号采集中时钟频率高,内部延时小,控制逻辑由硬件完成,同时可以集成外围控制、译码和接口电路,具有速度快、组织灵活等优势。在需要测量较大面积的动态变化面形并采集大量光栅尺信号时,可以使用FPGA数据采集系统对光栅信号进行采集。在保证采样精度的前提下,为了降低成本和系统复杂度,可以在采集系统中使用多路选择技术。提出了一种基于FPGA和多路选择技术的光栅信号采集方法,使用I/O口相对较少的低端FPGA,配合多路选择开关,通过内部处理,实现了多路光栅信号的采集,结果表明,该法成本低廉且能满足精度的要求。     

基于FPGA的偏振敏感时域反射信号采集处理系统

偏振敏感时域反射计（P-OTDR）在光纤偏振参数（双折射、偏振模色散）分布式测量，分布式传感中有着广泛的应用。本文介绍基于FPGA的P-OTDR信号采集处理系统。该系统的采样精度是12位，采样速率40MHz，具有多种可选触发方式，利用数字平均技术提高了采集信号的信噪比。该系统的研制成功有利于P-OTDR仪表的集成化与小型化。     

基于FPGA的高速数据采集系统设计

针对实际中日益明显的单片机的较慢处理速度与越来越高速的数模转换器速率不能匹配的问题,本文分析了FPGA作为控制单元的特点,在此基础上设计了一个由FPGA控制的数据采集系统。提出了系统整体设计方案,自行设计了FPGA与A/D和MCU的硬件接口电路,并对如何应用FPGA实现数据采集系统的数据采集和数据缓存的逻辑控制,给出了详细的说明。对直流信号、交流信号进行了实际采集,实验数据证明,采用这种方法可以较好满足数据采集系统的实时性、同步性的要求,也增加了系统应用的灵活性。     

基于带通采样的高速数据采集系统设计

高速数据采集系统是现代雷达信号处理不可缺少的重要组成部分。文章以宽带侦察接收机信号处理为应用背景,论述了一种基于带通采样的高速数据采集系统的设计方案。该方案以Xilinx公司Virtex-5系列FPGA为平台,控制高速模数转换器ADC08D1000,完成数据采样、传输、存储、信号处理功能,并选取高速FIFO作为存储设备,解决数据率转换问题。该系统实现了软件、硬件设计,测试结果验证了方案的可行性。     

基于PC机的机车轮轴超声探伤仪实现

超声检测作为一种重要的无损检测方法,能在不损坏工件的情况下对被测物进行检测,由于其具有操作简单、可靠性高等特点,在材料和产品的检测q-得到了广泛的应用。基于国内的数字探伤仪普遍存在数据采集频率较低、信号处理能力差、数据管理功能不完善等弊端,设计并实现了一套更为高效准确的基于PC机的数字式超声探伤系统,并对数字信号处理及数据传输做了系统的设计分析。对A型脉冲反射式超声成像做了重点研究,在系统中使用FPGA及USB接口芯片以提高回波信号处理和数据传输速度。同时,此次设计中采用VHDL语言实现了FPGA程序,使系统的性能得到很大的提升。实践表明整套设计方案正确可行,并能满足设计要求。     

基于FPGA的双通道汽车涡轮增压叶片温度采集卡研制

一种应用于汽车涡轮增压器叶片温度检测的双通道数据采集卡,该卡由峰值检测、串行A/D构成模拟电路和由FPGA构成整个数字电路而组成。重点设计了FPGA内部串并转换电路和FIFO,经仿真和实验验证,串并转换和FIFO的应用大大简化了采集卡的复杂程度,提高了系统的可靠性和稳定性,在信号高速处理方面具有一定的应用价值。     

基于光纤模式数据采集方案的阵列快拍成像雷达

阵列快拍成像雷达采用阵列天线雷达成像体制,通过高速微波开关切换和高速数据采集,可以同时实现对目标的空间分辨和时间分辨,即实现雷达快拍成像,该技术在飞行器平台的辅助导航、交通监测等领域具有广阔的应用前景。阵列快拍成像雷达的特点是能够快速成像,核心技术包括微波信号收发、高速数据采集与传输、实时成像处理及阵列天线高速微波开关切换。其中,高速数据采集与传输是实现快速成像是正确成像的关键,数据缺失会导致图像散焦。本文首先分析了阵列快拍成像雷达成像原理及信号采样对数据采集与传输系统的要求;继而提出了基于光纤传输模式的数据采集与传输系统方案,系统采用四路高速AD对雷达基带信号进行采样,在FPGA中进行复数运算,通过光纤通道传送到主控计算机,系统传输速率可以达到2.5Gbps;最后,通过阵列快拍成像实验验证了系统的性能。      

5 Gsps高速采样系统的设计与实现

现代通信领域对数据采集系统中的采样速率、传输速度与存储速度以及存储容量等技术指标的要求越来越高。针对高采样速率的需求,采用高速采样芯片EV10AQ190,设计并实现了5 Gsps高速数据采集系统。该系统实现的技术难点主要是高速采样器与FPGA之间的高速数据的传输,针对这一难点,采取了延时调整、串并转换以及数据训练对齐等技术手段,使FPGA能够准确地接收采样数据,为后续的数据处理奠定了基础。对采集系统进行了测试,采样速率达到了5 Gsps。