基于FPGA的高速磁浮列车悬浮间隙测量系统

针对长定子直线同步电机驱动的高速磁浮列车,介绍了一种悬浮间隙测量系统的实现方法,并进行了实验验证;基于电感式传感器理论,该项技术利用新型数字逻辑器件FPGA,实现对高速磁浮列车悬浮间隙的精确测量,检测精度可达0.1 m,满足了悬浮间隙测量系统的要求.     

基于FPGA的三通道高精度光学检测仪

为了实现微弱光信号的快速高精度检测,设计了一种基于FPGA的三通道高精度光学检测仪.该仪表利用灵敏度极高的光电转换模块作为感光元件,将光强信号转换为数字脉冲信号,之后利用FPGA对脉冲信号进行高频计数,通过脉冲频率反映光的强弱.在FPGA内部构建了NIOS Ⅱ作为整个仪表的控制核心,并移植了μC/OS-Ⅱ操作系统,实现对键盘、液晶、步进电机等模块的控制功能.系统采用了三通道设计,可以同时测量三种不同待测试剂,且三通道间相互干扰小,一致性好,系统噪声低,大大提高了检测效率.在实际发光检测应用中,该仪表灵敏度高,线性度好,检测时间短,成为现场快速光学检测的有效工具.     

XCP调频波脉冲计数鉴频系统的FPGA实现

为提高XCP中三路调频信号鉴频解调的抗干扰性能,采用脉冲计数式鉴频解调法,鉴频中采用倍频技术,提高了鉴频灵敏度。由参考信号发生器产生正交CQR和同相CIR两个参考信号．利用这两个相互正交的同步信号,并行控制多路脉冲计数器实施数字鉴频。采用现场可编程逻辑门阵列FPGA进行鉴频器硬件电路设计来降低系统复杂度并提高系统稳定性。测试结果表明,系统完全满足精度及可靠性等方面要求。     

基于FPGA的通用传感器信号处理系统设计

分析传感器信号处理系统在空空导弹中所起的重要作用,设计了一种新型通用传感器信号处理系统CGQSPS2.该系统将多种类型传感器的驱动与信号调理、采集、数字化编码集成在一块电路板上.与之前设计相比,在降低功耗、节约弹上空间和成本的同时,提高了传感器信号采集精度、抗干扰能力和系统可靠性.该系统成功应用于空空导弹中,实现了传感器信号数字化传输,其功能得到验证.     

基于FPGA的数字心率监测仪设计

提出了一种基于现场可编程门阵列( FPGA)的数字心率监测仪的设计方案.由脉搏传感器采集到的脉搏信号经过预处理和模/数转换,送给FPGA进行数据存储及处理,实现实时监测与显示心率参数、自动报警等功能,具有抗干扰性好、集成度高和易于扩展的优点.     

基于LabVIEW的光子计数图像采集系统

光子计数探测器在微弱目标成像领域应用广泛,图像采集系统是其关键部分。本文介绍了光子计数探测器的成像原理,分析了实现计数成像功能的软硬件需求,并设计了一套满足该需求的软硬件平台;依据该设计研制了基于NI数据采集硬件及其编程语言LabVIEW的图像采集系统;最后通过成像实验验证其性能。结果表明基于该图像采集系统的光子计数探测器的空间分辨率优于7lp/mm。     

基于FPGA的三相PWM发生器

介绍了基于FPGA设计＋的三相PWM发生器。该发生器具有灵活和可编程等优点,可应用于交流电机驱动用的三相电压源逆变器。实验结果验证了本设计的有效性。     

基于FPGA的小型机器人无线通信系统

针对单处理器系统控制的无线通信系统在小型足球机器人比赛中存在丢包现象和实时性差等弊端,提出一种FPGA并行控制无线模块的解决方案,实现全双工通信。包括数据的无线发射、接收以及分包处理等模块,采用有限状态机设计发射、接收部分时序,结果证明该方案实现灵活、稳定性高、实时性好。     

基于FPGA的相关测速系统

介绍了测速系统的研究,包括系统构成、方案实现以及如何在现场可编程门阵列FPGA中实现相关运算等。融合了信号采集与处理、可编程逻辑器件和互相关技术等,具有学科交叉融合的特点,在运动物体的非接触测速上具有较大的实际应用价值。     

基于FPGA的高精度薄膜宽度控制仪设计

为了达到薄膜生产指标,利用线阵电荷耦合器件(CCD)进行数据采集测量,反射式红外光电传感器作为反馈控制,并以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制器,设计出一种高精度薄膜宽度控制仪.该装置能在精确检测出生产薄膜的宽度同时,将其与生产要求的设定值进行比较,实现对充气开关进行控制.通过实验分析,该系统提高了整个生产过程的精度和可靠性.     

基于SoC FPGA的心电信号检测系统设计

设计实现了一种基于片上系统现场可编程门阵列( SoC FPGA)的心电信号( ECG)检测系统.系统通过具有高输入阻抗、高共模抑制比和低噪声的前置采集放大电路,实现心电信号的拾取和预处理.通过基于SoC FPGA的硬件平台和移植的嵌入式Linux开发环境的软硬协同设计方式,完成了心电信号的A/D转换、VGA显示、Micro SD卡数据存储和心电信号算法处理,能够对心电信号进行小波分析和QRS波检测,实现了对心电信号的采集、显示、存储和处理.     

基于FPGA的结构光深度检测系统设计

为实现结构光深度检测系统的实时检测,简化结构光系统构架,降低系统成本,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的结构光深度测量系统.将结构光图像处理算法进行了适应硬件的改动,利用硬件系统的流水线技术与并行运算技术,提高了系统的处理性能,提出了采用乒乓缓存结构、Box滤波与并行像素处理计算提高处理速度,保证了算法的实时性.实验表明:该系统能够实现深度探测功能,且运行速率远远优于软件处理,满足实时性要求.     

基于FPGA的指示空速测量系统的研究

介绍了一种基于现场可编程(逻辑)门阵列(FPGA)的指示空速测量系统的设计与实现,阐述了该测量系统的工作原理和硬件与软件设计。针对指示空速与动压的函数关系式,提出了基于插值法逼近的系统设计方案,逼近函数的相对误差小于0.1%。此外,基于FPGA的硬件平台具有很高的计算速度和准确性。测试结果表明:系统性能稳定,效率好,精度高,优于传统的测量装置。     

高精度超声波流量计的设计

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的非介入式高精度超声波流量计,利用FPGA的可编程特性、很高的工作频率及丰富的内部资源设计了包括高速计数器在内的数字信号处理模块,提高了系统的可靠性及测量精度。实验结果表明:超声波流量计测量精度完全达到了设计要求。     

基于FPGA的数据包分类研究

随着Internet规模的不断扩大和应用技术的不断进步,越来越多的业务需要对数据包进行实时快速的分类.可编程片上系统（SOPC）的设计是一个崭新的富有生机的嵌入式系统设计研究方向.在阐述可编程逻辑器件特点及其发展趋势的基础上,探讨了智力产权复用理念、基于嵌入式处理器内核和XilinxFPGA的SOPC软硬件设计技术,介绍了基于Internet的可重配置逻辑（IRL）技术并提出了设计实现方法.     

基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列（ FPGA）的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USG通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明：系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。     

基于DSP+FPGA的LFMCW雷达测距信号处理系统设计

为解决计算量大的高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距信号处理算法难以在线验证的问题,提出一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)双核架构的雷达测距信号处理系统方案,并完成了软硬件设计和测距算法嵌入.设计方案以DSP为信号处理核心,FPGA为外围设备控制核心.采用C语言实现了基于相位匹配法的LFMCW雷达测距算法在DSP中的嵌入,采用VHDL语言实现FPGA功能模块.在线测距实验结果表明:各功能模块工作正常,基于相位匹配法的测距算法精度高.     

基于FPGA的时差法超声波流量计的设计

设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的时差法超声波流量计。主要介绍了系统的硬件组成和实现方法,概述了软件功能和软件设计流程。系统硬件电路为微控制器＋FPGA结构,微控制器是系统的控制核心。利用FPGA的可编程特性和很高的工作频率以及丰富的内部资源设计了包括高速计数器．在内的数字信号处理模块,提高了系统的可靠性和测量精度,并具有良好的硬件可升级性。     

基于FPGA的GIFT分组密码算法实现

GIFT算法作为PRESENT算法的改进版本,结构上更加简洁高效,在FPGA上运行时,性能仍然存在提升空间。对此提出了一种新的实现方案,通过将算法的40轮迭代计算优化为20轮迭,并将加解密与轮密钥生成操作并行执行。在xc6slx16 FPGA平台综合后,频率可达194 MHz,吞吐量可达1.2 Gbps,消耗时钟周期21个,结果表明,所提方法相比现有工作具有更好的性能表现和更少的时钟周期消耗,实现在FPGA上高速运行是切实可行的。