從制成世界上第一臺激光器開始,激光優(yōu)異的單色性、方向性和高亮度特點(diǎn)引起了各界的關(guān)注。激光測距技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種激光技術(shù),它與一般測距方法相比,具有操作方便,精度高和晝夜可用的優(yōu)點(diǎn)。目前激光測距技術(shù)分成脈沖式和連續(xù)式兩種類型,連續(xù)式測距系統(tǒng)隨著近年來激光技術(shù)的發(fā)展逐漸引起人們的關(guān)注,在民用領(lǐng)域,尤其是在一些對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求不很高的系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。 小型化、智能化、高精度、對人眼安全是激光測距的發(fā)展方向,但是目前的測距儀普遍存在元器件較多、功耗相對較高、靈活性不夠、適應(yīng)能力不強(qiáng)、抗干擾能力不強(qiáng)等缺點(diǎn),不利于整機(jī)的一體化和小型化設(shè)計(jì)。 基于上述局限性,本文提出一種新的思想,將數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)用到連續(xù)式相位激光測距技術(shù)中,具體是利用DDS(直接數(shù)字頻率合成)技術(shù)產(chǎn)生用于調(diào)制激光器的正弦信號,利用FPGA與DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字化處理。該方法不僅克服了上面所述的缺點(diǎn),而且還具有以下的優(yōu)點(diǎn):可以通過軟件的方法改變調(diào)制頻率,大大簡化了測相電路,提高了使用的方便性:解決了激光連續(xù)測距中頻率輸出不穩(wěn)定和相位抖動的問題,使測距儀的穩(wěn)定性更高;采用DSP處理芯片對信號進(jìn)行處理,處理速度更快,提高了實(shí)時(shí)性;采用FFT技術(shù)測相,不僅精度高,而且隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,精度還有上升的空間。 本文從理論和實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了該測距方案的可行性。在采用實(shí)時(shí)取樣補(bǔ)償技術(shù)的情況下,該測距方案的測距精度可達(dá)到毫米量級,該測距方案設(shè)計(jì)新穎,系統(tǒng)受環(huán)境因素影響較小,可在惡劣環(huán)境下進(jìn)行短距離(一般小于15米)的測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方案基本上達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)要求。
標(biāo)簽: FPGADSP 激光測距系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-08
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本論文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的高速FIR數(shù)字濾波器,濾波器實(shí)現(xiàn)低通濾波,截止頻率為1MHz,通帶波紋小于1 dB,阻帶最大衰減為-40 dB,輸入輸出數(shù)據(jù)為8位二進(jìn)制,采樣頻率為10MHz。 論文首先簡要介紹了數(shù)字濾波器的基本原理和線性FIR數(shù)字濾波器的性質(zhì)、結(jié)構(gòu),根據(jù)濾波器的性能要求選擇窗函數(shù)、確定系數(shù),在算法上為了滿足數(shù)字濾波器的要求,對系數(shù)放大512倍并取整,并用Matlab對數(shù)字濾波器原理進(jìn)行了證明。同時(shí)簡述了EDA技術(shù)和FPGA設(shè)計(jì)流程。 其次,論文說明了FIR數(shù)字濾波器模塊的劃分,并用Verilog語言在Modelsim環(huán)境下進(jìn)行了功能測試。對于數(shù)字濾波器系數(shù)中的-1,-2,4這些簡單的系數(shù)乘法直接進(jìn)行移位和取反,可以極大的節(jié)省資源和優(yōu)化設(shè)計(jì)。而對普通系數(shù)乘法采用4-BANT(4bits-at-a-time)的并行算法,用加法累加快速實(shí)現(xiàn)了乘積的運(yùn)算;另外,在本設(shè)計(jì)進(jìn)行部分積累加時(shí),采用舍取冗余位,主要是根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)已對系數(shù)進(jìn)行了放大,而輸出時(shí)又要將結(jié)果相應(yīng)的縮小,所以在累加時(shí),提前對部分積縮小,從而減少了運(yùn)算量,從時(shí)間和資源上都得到了優(yōu)化。 論文的最后分別用Modelsim和Quartus II進(jìn)行了FIR數(shù)字濾波器的前仿真和后仿真,將仿真的結(jié)果和Matlab中原理驗(yàn)證時(shí)得到的理想值進(jìn)行了比較,并對所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果表明:本16階FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)截止頻率為1MHz的低通濾波,并且工作頻率可達(dá)150MHz以上。
標(biāo)簽: FPGA FIR 數(shù)字 濾波器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-15
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時(shí)也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機(jī)自適應(yīng)性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設(shè)計(jì)SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計(jì),并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和可調(diào)試性。 在時(shí)序數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)上,充分利用FPGA中豐富的時(shí)序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計(jì)數(shù)器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時(shí)鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時(shí)序延時(shí)進(jìn)行修正。 在存儲器設(shè)計(jì)上,采用FPGA片內(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時(shí)進(jìn)行設(shè)置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設(shè)計(jì)上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實(shí)現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進(jìn)行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應(yīng)用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實(shí)現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機(jī)上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的驗(yàn)證了在系統(tǒng)整個(gè)傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時(shí)序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對每個(gè)模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時(shí),文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、并行接口設(shè)計(jì)、PCI接口設(shè)計(jì)、PC端控制軟件設(shè)計(jì)以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計(jì)圖、實(shí)物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。
標(biāo)簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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基于FPGA的高速FFT處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間: 2013-08-07
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verilog編寫基于fpga的鑒相器模塊
上傳時(shí)間: 2013-08-19
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基于FPGA的高速圖像采集和處理卡 能用于視覺檢測系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-28
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為了檢測四相輸電系統(tǒng)中的諧波藕光功電流,在迸一步完善FBD法定義的基礎(chǔ)上,提出了一種基于FBD法的四相輸電系統(tǒng)電流檢測方法。該方法利用鎖相環(huán)產(chǎn)生參考電壓,
標(biāo)簽: FBD 輸電系統(tǒng) 電流 檢測方法
上傳時(shí)間: 2013-12-15
上傳用戶:會稽劍客
基于FPGA的高速圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: FPGA 圖像數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2014-12-26
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根據(jù)兩相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動原理,設(shè)計(jì)了一種基于STM32F103RB單片機(jī)的、細(xì)分度可調(diào)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器。控制器采用電流矢量控制算法,通過雙H橋驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的兩相轉(zhuǎn)子。利用片內(nèi)AD對電機(jī)轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行采樣,將矢量角度的目標(biāo)值與測量值進(jìn)行比較、調(diào)節(jié),形成電流環(huán),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)周期電流階梯的細(xì)分度控制。本文還介紹了該控制器的軟硬件設(shè)計(jì)方案,并對該設(shè)計(jì)的實(shí)際電路進(jìn)行了測試,結(jié)果表明控制器達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo),減少了低頻振蕩,提高了步進(jìn)電機(jī)的控制性能。
上傳時(shí)間: 2013-12-19
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摘要:介紹了一種基于AT89C52單片機(jī)的高速數(shù)字“黑匣子”系統(tǒng);該系統(tǒng)可對模擬信號進(jìn)行高速實(shí)時(shí)采樣,利用8255芯片進(jìn)行總線擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)了大容量非易失SRAM的尋址,軟件控制串口實(shí)現(xiàn)SRAM與PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸;實(shí)際工作中有采樣速度快、采樣精度高;操作方便等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞:AT89C52;高速;實(shí)時(shí)采樣;PC
標(biāo)簽: 單片機(jī) 高速數(shù)字 黑匣子
上傳時(shí)間: 2013-11-24
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