基于DSP的超声波数据采集与信号处理算法

设计了基于DSP的数据采集系统,实现了对超声信号的实时检测.利用高速A/D进行采样,DSP对数据进行算法处理.在DSP内部采用小波阈值去噪算法对超声波信号进行预处理,利用DSP的串口将处理后的信号传送给主机进行实时显示.系统采样速率为80 Mbit/s,采样位数为12位,实现了超声信号的实时处理和采集.通过Matlab实验,验证了小波阈值去噪算法的改进方案明显要比单纯的硬阈值和软阈值方法降噪效果好.     

基于DSP+FPGA结构的高速数据采集模块

在简要阐述了数据采集中实时信号处理的典型DSP+FPGA结构及其应用特点的基础上,论述了一种基于此结构的高速高精度数据采集模块的设计,详细阐明其高速并行A/D变换、数据缓存以及触发控制的原理.模块可实现12位分辨率,最高采样率200MSPS、1M字样值存储深度以及50MHz信号带宽的实时信号处理系统.     

压电式六维加速度传感器实时信号处理系统

为了实现基于9-SPS冗余并联机构的压电式六维加速度传感器的实时测量,研究并设计了一种基于FPGA和DSP的实时信号处理系统.该系统以FPGA为控制器对各种外设进行控制,以DSP实现加速度解算算法.该系统对9通道电荷放大器进行智能控制并对其输出信号同步采样,显示和存储计算得到的被测对象六维加速度信息.经过验证,该实时信号处理系统在传感器工作频率范围内能够满足实时性要求,而且操作简单,使用方便,具有良好的人机交互界面.     

基于USB和DSP的高速凸轮机构信号采集系统

针对高速凸轮机构原有信号采集系统的缺陷,设计了基于USB2.0和DSP的高速信号采集系统,该系统的硬件电路包括模拟信号调理电路、光电码盘计数电路、信号处理电路和USB接口电路.信号处理模块选用32位浮点型DSPTMS320F28335作为核心器件对信号进行处理,通过使用SPI总线将处理后的数据传输到USB2.0接口模块.USB2.0接口模块的主要器件是FPGA和CY7C68013,FPGA将接收的数据转换为可被USB接口芯片CY7C68013传输的格式,传输到PC机进行显示、存储等.信号采集系统的软件部分包括上位机应用程序、USB通信程序和数字信号处理器程序,通过硬件电路和软件的有机结合实现凸轮机构高速信号的采集.     

基于能量变化率的气体超声波流量计信号处理方法

针对气体超声流量计信号处理中不易找到稳定的测量特征点的问题,提出了一种基于能量变化率的过零检测信号处理方法,以及最优阈值参数的选取方法。基于能量变化率的过零检测信号处理方法首先求取能量变化率曲线上的关键阈值点,然后回溯到原始波形信号上,找到对应的过零点,并以此作为信号的稳定特征点,进而求得信号的传播时间及气体流量。在以FPGA和DSP为核心的气体超声流量计信号处理系统上实时实现了算法,并进行标定实验,实验结果验证了方法的有效性。     

基于DSP的液压设备状态监测系统

液压设备对污染敏感,容易产生各种故障,且故障形式多样,难于监测和判断.为此,研究了基于DSP的液压设备动态信号采集与处理系统.该系统以TMS320LF2407A芯片为主处理器,利用它自带的A/D采样转换器对液压系统的压力、流量和温度参数进行采集,预处理后送液晶显示并通过串行通信将数据送至上位机,在LabVIEW平台上做进一步的分析和故障诊断处理,实现了对液压系统状态参数的采集和处理的要求.最后,通过实验验证了设计的液压监测系统的可行性,该系统对于液压设备的实时监测有着一定的工程应用价值.     

基于DSP的多通道同步数据采集与处理系统

设计了利用DSP、多通道同步A/D转换器、并行通信和笔记本电脑,实现对目标信号进行多通道同步数据采集与处理,利用该系统还可实现目标的识别和定位.     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

21位矩阵编码器高速数据处理系统

介绍了一种21位矩阵编码器高速数据处理系统。该系统以数字信号处理器DSP为主控芯片,对系统进行整体控制,并完成对信号的采集及细分校正等高速运算处理;选用高性能A/D转换器对光电信号进行A/D采样和传输;采用复杂可编程逻辑控制器CPLD代替传统微处理器外围大量的集成电路,并在CPLD内完成矩阵码的译码;最后选择基于DSP和专用接口芯片的USB通讯,实现DSP与上位机间数据的高速实时传输。本系统可实现光电编码器的高速信号处理,大大提高系统的响应速度。     

空间光学遥感器的多光谱TDI CCD信号检测及仿真

为了实现采用高性能多光谱TDI CCD 对空间光学遥感系统的合理设计及应用,提出了对CCD控制信号的高速并行实时检测方法和视频图像连续输出的仿真设计方案。利用CCD行读出及转移的200µs周期,对48路控制CCD驱动信号和31路直流偏置信号进行并行实时逻辑分析及检测。同时,把预制的CCD模拟图像,从磁盘阵列经PCI-X及LVDS总线高速传输到由FPGA、D/A、放大和滤波电路组成的视频图像生成系统,实现可连续、实时输出各种模拟测试图像。实验结果表明,可同时输出3路6MHz频率的彩色图像和8路12MHz频率的全色图像象素信号波形。象素信号基准电压8V;振荡幅值0～1.7V。有效采样时间和信号稳定度均满足成像电路的仿真测试要求。     

基于DSP和FPGA非圆齿轮测量仪数据采集系统的设计

用极坐标法测量原理对非圆齿轮进行高效率、连续自动跟踪测量.设计了基于DSP和FPGA的非圆齿轮测量仪的数据采集系统,系统要求采集2路光栅信号、1路模拟信号,以位置模式控制电机的运动,采用串口通讯的方式和计算机进行通讯.采用DSP+FPGA结构的信号处理系统显示出其优越性.     

基于FPGA+ADSP的线阵CCD非接触测量系统

提出了基于FPGA和ADSP的线阵CCD非接触测量技术。选用线阵CCD作为前端信号采集;采用FPGA产生与控制整个系统的时序:CCD工作时序、A/D转换时序、ADSP采集数据同步时序;采用多次扫描平均方法形成一维数字图像;利用DSP高速图像处理性能并设计高性能的浮动阈值二值化算法对其处理。给出了时序仿真图,满足系统的时序要求;并给出了测量物体的波形。通过对光学系统的定标最终给出了物体的长度。数据表明,相比传统的测量系统,该系统具有高速和高精度的优点。     

基于FPGA的交流信号采集与处理系统

根据电力监控系统的要求．提出一种基于FPGA技术的多路交流信号采集与处理系统的设计方法。分析了整个系统的结构．并讨论FPGA内部硬件资源的划分和软件的设计方案以及各个功能模块的原理及用途。在系统中．利用FPGA对三路相电压和三路相电流同步跟踪采样．并进行32次谐波分析和电力参数的计算；而且实现了与外界的并行及串行通信．提高了通用性。     

通用型光栅信号处理系统的研制

为了实现基于光栅传感器的位移测量,设计了一种通用光栅信号处理系统。无论光栅尺的输出是方波信号还是正弦波信号,处理系统均可识别并处理。运用FPGA芯片对光栅信号进行四倍频细分、辨向以及可逆计数。计数得到光栅扫描测头的位移数据经由DSP预处理,然后通过ISA或串口传到上位机,并由液晶显示位移结果。实现了对光栅信号的测量处理过程,同时通用性得到了提高。     

基于DSP和FPGA提高增量式光电编码器精度的研究

研究一种基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）增量式光电编码器精度提高的方法。首先分别对低精度（500puls/r）和高精度（2 500puls/r）的增量式光电编码器的原始输出信号进行滤波和电平转换处理,然后将低精度光电编码器和DSP输出的采样脉冲信号输入到FP-GA中,通过数字时间转换（TDC）方法测出2个脉冲信号之间的时间差值（误差为0.67ns）,将时间差值利用数据总线实时送入到DSP中进行算法处理,得出采样处的位置,并与输入到DSP中的高精度光电编码器位置进行比较,分析表明精度提高了5倍。     

Echo signal envelope fitting based signal processing methods for ultrasonic gas flow-meter

The echo signal of the ultrasonic gas flow-meter is difficult to locate, and the computation of signal processing methods proposed by others is extensive which affects the meter’s real-time performance. Aiming at solving these problems the echo signal envelopes under different flow rates are analyzed. And three kinds of signal processing methods based on echo signal envelope fitting are proposed. The shape of the echo signal remains the “approximate spindle shape” as the flow rate increases, and the envelope gradient of the middle parts of the upper envelope’s rising section and the lower envelope’s falling section remains the same at different flow rates, so the mathematical models of the two sections are established to obtain the envelope gradient curves of the two sections. With the envelope gradient curves, the ranges of envelope and peak points that linearly distributed are obtained. The least squares fitting is performed on those peak points to obtain two feature straight lines for respectively representing the upper envelope’s rising section and the lower envelope’s falling section. According to the spatial characteristics of the feature straight lines, the points on the feature straight lines are selected as the feature points for quickly locating the echo signal. According to the offline verification and comparison, the best one of three kinds of signal processing methods is selected, and realized on the hardware system of the two-channel ultrasonic gas flow-meter. The transmitter of two-channel ultrasonic gas flow-meter is developed based on FPGA & DSP dual core structure. It utilizes the parallel processing capacity and logic control ability of FPGA to realize the controlling of the high-speed ADC & DAC and the storage of the data. At the same time, it adopts the high-speed computing capacity of DSP to implement the digital signal processing method. The gas flow calibration experiments were carried out in a national accredited testing agency to verify the effectiveness of the signal processing methods and system. The experimental results show that the improved signal processing method based on echo signal upper and lower envelope fitting can quickly and accurately locate the echo signal. And the measurable range of the ultrasonic gas flow meter based on this signal processing method is broadened to 10 m³/h to 1,300 m³/h, and the turndown ratio is broadened to 1:130.     

一种基于DSP的高速数据采集系统

设计并实现了一种基于DSP芯片的高速数据采集与处理系统。它能够以80MS／s的采样速度完成大容量数据获取，能够实现各种灵活多样的数据处理算法，并且采用即插即用的USB通讯方式，快速传递数据。该设计方案电路简单、可靠性好、具有一定的通用性。系统主要包括模数(A／D)转换电路、DSP处理器和USB通讯接口部分。实验证明：所设计的基于DSP的硬件和软件系统能够应用于便携式虚拟示波器。     

基于DSP、具有谱分析功能的涡街流量计信号处理系统

本文介绍一种以数字信号处理器（DSP）为核心、具有谱分析功能的涡街流量计信号处理系统。它采用周期图谱分析方法对涡街流量计中传感器的信号进行数字处理,准确计算出信号的频率,测出准确的体积流量,它抗干扰能力强,保证现场测量精度,扩大量程比,现场显示,并适用于不同口径和测量不同流体的一次仪表,它采用了DSP,保证了处理的实时性。     

基于DSP的通用型光纤位姿传感信息处理模块

本文研制一种基于DSP的通用光纤位姿传感信息处理模块,借助于DSP强大的数字信号处理能力,简化了信号处理的硬件结构,降低了成本。DSP的应用对提高光纤传感器的精度,响应速度和智能化程度具有很大的作用。该模块在数控方面也有广阔的应用前景。