基于CPLD的高速脉冲信号采集系统设计

介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的高速脉冲信号采集系统的设计与实现方案.该系统最大的特点是对离散脉冲信号的幅值进行采样,采样过程完全由CPLD控制,无需CPU干预.采用VHDL语言与模块化的设计思想设计了A/D采集控制模块、数据存储控制模块、微处理器接口模块,实现了多个串行ADC的同步脉冲采样与数据的实时存...     

数据采集中触发同步和精确定时的实现

指出提高数据采集系统的精度仅仅依靠提高信号幅值的精度是不够的，还应保护保证采样间隔的精度和采样同步性，提出了保证采样间隔精度的措施。通过触发同步和精确定时，实现了对信号起点的精确采集，保证了连续采集时采样间隔的精确性和恒等性。     

分布式槽波地震数据同步采集系统设计

为实现槽波地震数据采集系统中各个采集终端之间及同一采集终端2个通道之间的同步,设计了一种分布式的双通道槽波地震数据同步采集系统。该系统采用弱信号调理电路提高地震信号的信噪比,采用八通道同步采样芯片实现了同一采集终端上2个通道的同步采样,构建了由GPS接收机、数字锁相环及STM32主控制器组成的时钟同步系统,并采用自适应恒温晶振模型驯服算法对恒温晶振的温漂特性和老化特性进行预测和校准,使得各采集终端在矿井中仍可保持长期的时钟同步和时间同步。测试结果表明,该系统实现了分布式多通道地震信号的同步采集,在井下连续工作8h,各个数据采集终端之间的同步精度优于10μs。     

多路信号采集器的硬件电路设计

本文详细介绍多路信号采集系统的实现方案、组成结构及其特性.整个采集系统完成对13路模数混合信号的采样,采样精度为12位,每路信号采样频率不低于12.5kHZ.系统包括模拟开关、测量放大器、AD转换器、CPLD中心逻辑控制器、掉电数据保存单元,系统实现了通过CPLD编程完成与计算机串口间异步串行通信功能.     

力传感器动态校准中高速数据同步采集技术

介绍了最新研制成功的1200kN标准动态力源装置中力传感器输出电压和激光测速数据的同步采集技术。该技术是利用一卡的内触发信号输出驱动另一卡的外触发信号,并各自预置提前存储RAM的方法实现。该技术为那些采样频率较高、采样频率不同且同步要求较高的采集系统提供了一个成功的范例。     

皮卫星多传感器同步采集系统

针对多传感器实时同步采集的任务需求,基于数字信号处理(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)架构设计内部集成电路(I2 C)总线与同步启动信号相结合的自定义通信协议,通过虚拟直接存储器存取(DMA)与实时中断响应系统设计,实现数据采集、数据存储以及数据下传过程同步进行的皮卫星高精度多传感器实时同步采集系统.实测结果表明:系统实现了84路传感、100 Hz采样,同步精度优于10μs,系统已应用于某型号皮卫星.     

信号调理及专用SCP总线研究

信号调理是信号采集系统中重要的组成部分,课题通过对采样保持SCP模块（AMC3301）和专用SCP总线技术的研究,实现了高放大倍数及不同截止频率下信号的同步采集,该信号调理模块通过专用SCP总线可以与算法闭环控制器AMC2315配合使用．并且我们已将SCP总线技术成功应用于多个模块和系统中。     

基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计

本文提出了一种用于雷达回波信号采集的高速数据采集系统。该系统实现了对数十兆赫的回波信号进行连续的采样和存储。系统通过FPGA控制数据连续采集、缓冲，通过PCI9056将缓冲区数据转移到硬盘管理卡，由硬盘管理卡将数据存入海量硬盘阵列。     

使用MCU内置序列发生器控制的交流信号采样

针对一款隔离开关控制器交流信号采样的需求,在分析使用MCU内置的采样序列控制器实现多通道交流信号同时采样可行性的基础上,提出了完整的软同步交流信号采样技术的解决方案,设计了交流信号输入调理电路和相应的信号采集软件,使用LM3S9D92内置的ADC系统实现了三相四线交流线路PQIU电气参数的采样,有效提升了控制器产品的性价比。测试结果表明,所设计的交流信号采样部分的精度满足技术规范书的要求。     

一种分布式无线同步数据采集系统设计

介绍了一种分布式多点无线同步地震数据采集系统设计方法。该系统以C8051F020单片机为主控芯片,利用GPS模块提供的PPS信号实现分布式采集系统的同步,利用无线射频模块XbeePro实现数据的无线传输。整个系统通过上位机进行实时控制。实验证明,该系统能够实现严格同步采集,整个采集系统工作稳定,操作简单,具有较高的工程应用价值。     

编码超声稀疏采样仿真研究

编码超声可以在不增加发射能量的前提下提高平均发射声功率,进而有效提高微小目标体的检出率,增加检测深度,提高目标体成像分辨率。而稀疏采样技术可以有效减少采集数据量,提高检测算法实时性。将二者的优点结合,在高频、超宽带以及多传感器超声阵列实时检测与成像领域有重要研究价值。为此,提出了一种编码超声有限新息率稀疏采样方法,该方法在建立编码超声信号稀疏采样构架的基础上,通过脉冲压缩技术实现编码超声信号的时域压缩,并通过仿真实验对3位二进制编码超声信号进行了稀疏采样与参数重构。仿真结果表明,该方法可实现编码超声信号的稀疏采样,在减少数据量的同时准确重构出原信号。     

多带模拟信号的采样与重构

为了实现多带模拟信号的有效采样,根据多带模拟信号的特点,建立了一个在平移不变空间上的多通道采样模型;利用插值函数实现信号的完整重构。以多带正弦信号为例,验证了该系统可以实现多带模拟信号的采样与重构。     

一种基于最小二乘优化的快速压缩感知算法

压缩感知方法可以以远低于传统采样定理规定的采样率对信号采样。针对压缩感知重构信号的时间较长且随信号增大以极高速率快速增长的问题,提出了面向图像信号的快速压缩感知算法FBWRFI。FBWRFI基于最小二乘方法实现信号的优化重构,利用新定义的整体相关性度量参数选择针对图像信号的最相关原子,引入分块重构理论并重新设计分块大小和测量矩阵,有效降低了重构操作的计算复杂度和计算规模。实验结果表明,FBWRFI算法可以显著降低信号的重构时间,并使随信号增大而高速增长的重构时间的增长趋势变为线性,证明了算法的有效性。     

具有声光提示双功能的倒车防撞系统设计

设计了一种基于SPCE061A的倒车防撞系统.以SPCE061A单片机为核心,外接3个超声波测距模组,选用其短距测距模式,能探测20-100cm范围内的障碍物.结合SPCE061A的语音功能,通过语音播报障碍物的方位及其到车体的距离,且有对应的LED闪烁提示,障碍物距离车体越近LED闪烁频率越高.实践表明:该系统可靠性...     

非均匀采样信号的滑动滤波方法

针对实际采样过程中出现的采样非均匀性,提出了基于连续傅里叶变换的非均匀采样信号频谱分析方法和非均匀采样信号的滑动滤波方法。将非均匀采样信号描述为不均匀采样时刻冲激函数代数和的形式,利用连续傅里叶变换得到非均匀采样信号的频谱特性,根据不同采样间隔,得到非均匀采样信号的滑动滤波方法。通过MATLAB仿真软件验证了这种非均匀采样信号分析与处理方法的正确性,将这一研究成果应用到机械抖动激光陀螺输出信号处理中,与常规的平均滤波方法相比,激光陀螺的零偏误差减少了10.1%。     

非一致采样状态反馈预测控制

针对输入更新不等间隔的非一致采样系统,提出一种基于状态观测器的状态反馈预测控制算法。通过提升控制信号,设计了输入输出同周期的非一致采样系统的状态观测器,并且给出了提升控制信号前后观测器系数矩阵的关系。运用线性矩阵不等式方法,解决无穷时域二次型性能指标下的优化问题,给出了状态反馈预测控制器存在的充分条件。仿真结果表明控制算法的有效性。     

非等间隔采样信号傅里叶频谱分析方法

针对伪随机(PN)码调制的多普勒激光雷达中固有的对外差信号不能等间隔采样的问题,提出一种新的非均匀采样信号的离散傅里叶变换(DFT)方法。首先,给出距离速度同步测量多普勒激光雷达系统模型,指出对外差信号不能等间隔采样的原因;然后,通过理论推导,提出一种新的非均匀采样信号的频谱分析方法;最后,通过仿真验证该方法可用于分析非等间隔采样信号的频谱。结果表明,在道路运动目标产生的多普勒频率范围内,接收信号信噪比(SNR)为0 dB的情况下,该方法仍可有效分析出不等间隔采样多普勒信号的频率。     

宽带跳频信号的后验压缩采样技术研究

在对宽频段的非合作跳频信号进行无源定位场合,超高速数模转换（ADC）采样和各种定频信号的分离已经成为瓶颈。根据压缩采样理论,对于在某些表达基上为稀疏的宽频段信号,可以用远低于Nyquist门限的采样率来进行模拟信息转换（AIC）,但是对于有多个定频信号存在的情况,信号重建需要的信息样点数陡然增加,这给分布式传感器系统中的AIC部分的实现带来极大的复杂度。基于子空间投影技术,提出了一种能抑制目标频带内定频干扰信号的跳频信号模拟压缩采样方法,仿真结果表明该方法是可行的。     

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.     

周期非均匀采样带通信号的采样参数

从采样信号中完全重建原信号的条件为基础，推导了周期非均匀采样的最低采样阶数Ⅳ。与其单通道采样率fs需要满足的关系，给周期非均匀采样的有效应用提供了理论指导。并进一步分析了最小总采样率fM。结论证实了周期非均匀采样能保证任意带通信号以2倍带宽的采样率进行采样。