基于FPGA和LabVIEW的双通道示波器设计

针对传统示波器价格昂贵且采集数据不能长久保存等问题,设计了一种基于FPGA和LabVIEW的双通道示波器。以Cyclone系列FPGA为核心,通过信号衰减及AD9288模数转换,采集双通道输入信号值;通过计算机并口,调用动态链接库对应驱动程序,实现采集板与PC机通信;通过LabVIEW设计的虚拟示波器实时程控显示采集的波形曲线和读取历史的采集波形。整个系统设计参数自定义,单芯片完成系统主要逻辑功能,测试范围为-20～+20 V,运行稳定性强,且方便用户操作使用。     

一种基于DSO的高频信号采集方法

为了采集到高频信号,本文采用配有高速A/D转换器的数字存储示波器（Digital Stor-age Oscilloscope,简称DSO）设计了一个高速数据采集系统.该系统借用DSO强大的实时数据采集系统,通过将DSO连接至计算机,并在计算机装上有关驱动软件后构成.该系统能够采集到带宽大、频率高的高频信号并且能够与计算机进行数据通讯.使用时可以根据信号的特征在计算机上安装相关软件程控DSO,设置DSO的有关参数及工作方式,采集信号的数据及波形,用于分析及处理.实验证明应用这种方法设计的高频信号采集系统经济实用、方便灵活,具有很强的实用及经济价值.     

三维示波器的设计与实现

应用数据采集卡和通用个人计算机(PC)实现信号的采集、存储、分析与显示等虚拟示波器功能.其中,采集与存储功能运用文件映射技术实现被采集信号的大容量快速瞬时归档,长时连续归档;分析功能运用FFT技术实现对被采集信号的短时傅里叶分析;显示功能运用OpenGL的三维显示技术,除完成普通示波器所具有的显示功能外,还可以对被采集信号的短时傅里叶变换进行三维显示.本设计目的是实现一个集采集、存储、分析及三维显示功能于一身的虚拟示波器,达到降低硬件成本,仪器功能可扩展的目标.     

瞬变电磁探测发射电流波形记录单元设计

为削弱一次场的影响,减小探测盲区,需要记录发射电流波形。本文采用电流取样、前置放大及滤波、信号采集等技术,记录发射电流关断波形。实际测试结果表明:设计的电流记录单元能够完整、平滑地记录发射电流波形,记录的波形与示波器观测到的发射电流波形一致,电流采集精度高。     

变频器—三相异步电动机调速系统的计算机辅助设计方法

建立了变频器及恒磁通变频调速三相异步电动机的数学模型 ,从而提出交流调速系统计算机辅助设计方法。通过示波器测试系统瞬态响应与数值仿真结果相符 ,验证该数学模型和设计方法是可行的。     

基于虚拟仪器的数字示波器设计

虚拟仪器技术是计算机 ,测量仪器技术 ,软件技术的迅速发展 ,相互融合而孕育出来的一项新技术。虚拟仪器技术的核心是利用计算机的强大资源 ,使需要硬件来实现的技术软件化 ,以最大限度降低系统成本 ,增强系统功能与灵活性 ,与电子仪器相比有很大的优越性。阐述了虚拟数字示波器的设计原理与实现过程 ,利用VB编程 ,借助于数据采集等硬件 ,实现了双踪示波器的功能 ,双通道显示 ,可测输入信号的电压、频率、周期以及存储信号等。说明了虚拟仪器的实用性     

变频器—三相异步电动机调速系统的计算机辅助设计方法

建立了变频器及恒磁通变频调速三相异步电动机的数学模型，从而提出交流调速系统计算机辅助设计方法。通过示波器测试系统瞬态响应与数值仿真结果相符，验证该数学模型和设计方法是可行的。     

基于虚拟仪器的数字示波器设计

虚拟仪器技术是计算机，测量仪器技术，软件技术的迅速发展，相互融合而孕育出来的一项新技术。虚拟仪器技术的核心是利用计算机的强大资源，使需要硬件来实现的技术软件化，以最大限度降低系统成本，增强系统功能与灵活性，与电子仪器相比有很大的优越性。阐述了虚拟数字示波器的设计原理与实现过程，利用VB编程，借助于数据采集等数据，实现了双踪示波器的功能，双通道显示，可测输入信号的电压、频率、周期以及存储信号等。说明了虚拟仪器的实用性。     

基于PC声卡的虚拟示波器的开发实现

运用LabVIEW开发系统，用普通的计算机声卡代替商用数据采集卡，设计了一个简单的虚拟示渡器。该系统能够正确采集声卡设计频率范围内的信号，可以实现基本示波器的测量功能和频谱分析功能。     

基于Camera Link数字相机的实时小型化系统

设计一套基于Camera Link数字相机的实时小型化系统。根据Camera Link协议以及Bayer变换算法,采用Cyclone III系列FPGA EP3C40F484芯片,通过采集输入的Camera Link信号,异步FIFO与单片SDRAM方式进行数据缓存,利用ADV7123芯片实现8位数模转换,输出1024×768×60Hz的VGA信号。实验结果表明,该系统可以不通过携带Camera Link图像采集卡的计算机,完成对Camera Link信号的转换并直接显示图像,并实现彩色与黑白模式切换。     

ITS的数字式自动测量

电视信号的ITS测量是保证信号传输质量的一个重要手段,而ITS的数字式计算机测量则是ITS测量的发展方向。但是在目前的技术水平下,微计算机对数据的存储和处理速度与电视信号的变化速度相比存在着较大的差距。本文深入分析了ITS和电视信号的内部特点按照第三代自动测试系统的思想,提出一种非实时取样的测量系统——7T_(sc)ITS测量系统。利用ITS的每帧重复性,采用分帧取样、数字存储的非实时数据采集方式,使系统的     

基于单片机技术的火花塞离子电流检测系统研究

基于离子电流的诊断方法,设计了一套以火花塞为传感器,以MC9S12XS128单片机为核心的离子电流检测系统.该系统应用单片机技术以及离子电流回路检测发动机工作时的燃烧信号,通过高压硅堆以及小波降噪技术自动隔离高压、高频信号,然后对火花塞离子电流信号进行在线采集并通过界面显示,有效提取特征参数;对发动机运行过程中离子电流信号进行试验研究,采集1 000个点耗时约20 259μs,离子电流两个峰值之间的时间间隔大约为5 ms,此离子电流的峰值延迟时刻大约是42°,与实际气缸的燃烧情况基本一致;通过与数字示波器采集信号对比,验证了本系统对离子电流信号采集的准确性.     

基于MPU-6050的步态信号采集系统

针对目前获取步态信号类型比较单一,只采集三轴加速度信息,可供分析的信号来源较少,多传感器组合应用存在传感器之间的轴间差等问题,设计了一种基于数字运动处理器的无线步态采集系统.传感器选择集成三轴加速度和三轴陀螺仪信号的MPU-6050以获得更多的步态信息,确保了无轴间差校准问题.系统主要由微控制器STC90LE52、运动传感器MPU-6050以及无线通信模块RF1100SE组成.由MPU-6050采集步态加速度和陀螺仪信号,STC90LE52读取数据并通过RF1100SE发送,接收端将接收到的数据通过串口送到计算机中.通过对数据进行分析可知,在步态信号中,重力方向和前进方向的加速度信号周期性较好,而陀螺仪的俯仰角信号周期性优于其他两个轴的信号.     

基于无人机平台的制导控制半实物仿真系统研究

基于无人机制导控制一体化和实时仿真技术,设计了一种新的包括惯性导航系统、GPS系统、三轴转台、仿真计算机和显示监控系统等的半实物仿真系统.该系统运用仿真计算机采集导航控制一体计算机的输出信号,进行无人机运动学、动力学模型实时解算,并将姿态信息传输给三轴转台;三轴转台和惯性测量装置完成无人机航向、姿态等模拟;导航和控制计算机运用导航信息生成控制指令,传输到仿真计算机.试验结果表明:惯性导航算法设计合理,仿真步长1ms,控制信号误差小于1%,该系统可以实现微型化,模块化,改进后可应用到无人机的制导和控制系统中.     

基于声卡的虚拟示波器设计与实现

基于声卡的数字信号处理技术和虚拟仪器技术,通过在LabVIEW环境下对声卡进行编程,设计了一个廉价的虚拟示波器系统,该设计方案具有界面友好、扩充性强及动态特性稳定可靠等诸多优点．实验仿真表明,该系统能够正确地采集声卡设计频率范围内的信号,实现了示波器的测量和频谱分析功能．     

基于 LabVIEW 的声音信号采集分析系统开发

利用麦克和计算机声卡作为声音信号采集的硬件,在LabVIEW环境下开发了计算机音频采集分析系统.本系统能够采集各种工况环境的声音信号,并具有信号保存、调用、回放等功能,同时实现了对声音信号的各种数字分析,为声音振动研究和工况状态识别提供了有效的工具.     

设备状态信号长数据记录管理系统研究

针对状态监测过程中通过较高采样率采集的机械声振信号数据量大、处理易造成内存溢出、远程协助诊断难以实施等突出性问题,基于Lab VIEW平台设计开发了一种能够有效处理较大数据量机械设备状态信号的长数据记录管理系统.详细介绍了该系统的设计思路,并对呈现数据压缩、异步加载、远程数据传输等关键技术逐一进行细致阐述.最终配合采集仪器,通过长数据分析处理过程验证了该系统的有效性和可靠性.     

非线性切换系统的异步事件驱动控制

事件驱动控制是一种减少通讯总量并能保持闭环系统性能的有效控制策略。在事件驱动控制中,由于取样时刻与切换时刻之间的异步会导致子系统与控制器之间的异步切换,造成切换系统的不稳定。因此,考虑非线性切换系统的异步事件驱动控制问题显得尤为重要。为了解决这一问题,首先从结构简单的线性部分和非线性部分级联的非线性切换系统入手,基于该系统的结构特点构造合适的Lyapunov函数。然后,针对每个子系统设计系统的切换控制器,并给出切换系统所要满足的平均驻留时间,当切换系统的切换信号满足一定平均驻留时间时,得到切换系统全局一致指数稳定的充分条件。最后给出数值算例消除了异步切换所导致的系统的不稳定性,说明了该方法的有效性。     

机载电源检测系统的设计

为了检测飞机通话系统、控制系统、导航系统等设备的供电电源,设计了一种机载电源检测系统.该系统主要由信号采集板和计算机构成.信号采集板主要由单片机89C51、A/D转换器、电压和电流互感器、精密全波整流电路等组成,其结构紧凑.计算机软件采用虚拟仪器软件LabWindows/CVI 6.0开发,通过串口与信号采集板进行通信,对电源的各项参数(电压、电流和频率)进行实时采集和动态监控.软件功能强大且人机界面友好.该系统实现了机载设备供电电源各项参数的动态在线监测和故障定位,具有检测实时、故障诊断准确等特点.     

心电图信号采集与存储系统的设计

采用低功耗AVR单片机、点阵液晶、存储记录卡以及实时时钟芯片等器件设计了心电图信号采集与存储系统，对心电图信号采集与存储系统从重量、体积、功耗以及功能等方面进行改善，方便使用、对心电图信号采集与存储系统的工作原理、工作流程以及抗干扰等问题进行了分析。