數(shù)字信號(hào)處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。常用的實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號(hào)處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實(shí)現(xiàn)能力強(qiáng)、速度快、設(shè)計(jì)靈活性好等眾多優(yōu)點(diǎn),尤其在并行信號(hào)處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢(shì)。在信號(hào)處理領(lǐng)域,經(jīng)常需要對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)處理,為解決這一問題,本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 本文首先介紹數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)點(diǎn),然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實(shí)現(xiàn)方案的比較選擇,進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)。在硬件方面,特別討論了信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設(shè)計(jì)方案和硬件電路實(shí)現(xiàn)方法。信號(hào)處理單元的設(shè)計(jì)以Xilinx ISE為軟件平臺(tái),采用VHDL和IP核的方法,設(shè)計(jì)了時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動(dòng)模塊、FFT運(yùn)算模塊、求模運(yùn)算模塊、信號(hào)控制模塊,完成信號(hào)處理單元的設(shè)計(jì),并采用ModelSim仿真工具進(jìn)行相關(guān)的時(shí)序仿真。最后利用MATLAB對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證,達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。
標(biāo)簽: 同步數(shù)據(jù)采集 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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人體血液成份的無創(chuàng)檢測是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尚未攻克的前沿課題之一,動(dòng)態(tài)光譜法在理論上克服了其它檢測方法難以逾越的障礙——個(gè)體差異和測量條件對(duì)檢測結(jié)果的影響。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光譜檢測,其關(guān)鍵在于采集多波長的光電容積脈搏波信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行處理。針對(duì)動(dòng)態(tài)光譜檢測中信號(hào)微弱、信噪比低、處理數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了基于FPGA和面陣CCD攝像頭的動(dòng)態(tài)光譜數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理系統(tǒng),提高檢測精度,采集出滿足動(dòng)態(tài)光譜信號(hào)提取要求的光電脈搏波;并對(duì)動(dòng)態(tài)光譜頻域提取法的核心算法FFT的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。 課題提出用高靈敏度的面陣CCD攝像頭替代常規(guī)光柵光譜儀中的光電接收器,實(shí)現(xiàn)對(duì)多波長的光電容積脈搏波的檢測。結(jié)合面陣CCD的二維圖像特點(diǎn),采用信號(hào)累加法去除噪聲,提高信號(hào)的信噪比。 創(chuàng)新性的提出一種不同于以往的信號(hào)累加方法——將處于同一行的視頻信號(hào)在采樣過程中直接累加,然后再進(jìn)行傳輸和存儲(chǔ)。不同于幀累加和異行累加,這種同行累加方式不但大大的提高了信號(hào)的信噪比,同時(shí)減小了數(shù)據(jù)的傳輸速度和傳輸量,降低了對(duì)存儲(chǔ)器容量的要求,改善了動(dòng)態(tài)光譜信號(hào)檢測系統(tǒng)的性能。 針對(duì)面陣CCD攝像頭輸出的復(fù)合視頻信號(hào)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)視頻信號(hào)解調(diào)電路,得到高速、高精度的數(shù)字視頻信號(hào)和準(zhǔn)確的視頻同步信號(hào),用于后續(xù)的視頻信號(hào)采集與處理。 根據(jù)動(dòng)態(tài)光譜信號(hào)檢測和視頻信號(hào)采集的要求,選擇可編程邏輯器件FPGA作為硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA和面陣CCD攝像頭的光電脈搏波采集與預(yù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了視頻信號(hào)的精確定位,通過光譜信號(hào)的高速同行累加,實(shí)現(xiàn)了光電脈搏波信號(hào)的高精度檢測。系統(tǒng)采用基于FPGA的Nios II嵌入式處理器系統(tǒng),通過對(duì)其應(yīng)用程序的開發(fā),可靠的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲(chǔ),提高了系統(tǒng)的集成度,降低了開發(fā)成本。 為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光譜信號(hào)的頻域提取,研究了基于FPGA的FFT實(shí)現(xiàn)方案,對(duì)各關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),為動(dòng)態(tài)光譜信號(hào)的進(jìn)一步處理打下良好的基礎(chǔ)。 最后,通過實(shí)驗(yàn)證明了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的正確性和信號(hào)預(yù)處理的可行性,得到了符合動(dòng)態(tài)光譜信號(hào)提取要求的脈搏波信號(hào)。
標(biāo)簽: 動(dòng)態(tài) 光譜數(shù)據(jù)采集 預(yù)處理
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:cknck
數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息科學(xué)的重要組成部分,也是現(xiàn)代檢測技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用需求,數(shù)據(jù)采集經(jīng)常與數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)作為一個(gè)完整的系統(tǒng)用于航空航天、圖像分析、雷達(dá)探測等領(lǐng)域;另一方面,隨著制造工藝的發(fā)展,采...
標(biāo)簽: 高速數(shù)據(jù) 采集 海量存儲(chǔ)
上傳時(shí)間: 2013-05-23
上傳用戶:小小小熊
基于高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 和大規(guī)模現(xiàn)場可編程門陣列( FPGA) ,成功地研制了小型\\r\\n化、低功耗的實(shí)時(shí)視頻采集、處理和顯示平臺(tái). 其中的DSP 負(fù)責(zé)圖像處理,其外圍的全部數(shù)字邏輯功能都集成在一片F(xiàn)PGA 內(nèi),包括高速視頻流FIFO、同步時(shí)序產(chǎn)生與控制、接口邏輯轉(zhuǎn)換和對(duì)視頻編/ 解碼器進(jìn)行設(shè)置的I2 C 控制核等. 通過增大FIFO 位寬、提高傳輸帶寬,降低了占用EMIF 總線的時(shí)間 利用數(shù)字延遲鎖相環(huán)邏輯,提高了顯示接口時(shí)序控制精度. 系統(tǒng)軟件由驅(qū)動(dòng)層、管理層和應(yīng)用層組成,使得硬件管理與
標(biāo)簽: FPGA DSP 實(shí)時(shí)視頻 采集
上傳時(shí)間: 2013-08-08
上傳用戶:PresidentHuang
提出了基于嵌入式技術(shù)CCD 采集系統(tǒng)的新方法,并以ARM微處理器和FPGA 芯片為核心設(shè)計(jì)了嵌入式CCD 采集系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)采集方法中系統(tǒng)過于龐大和復(fù)雜的問題,具有結(jié)構(gòu)簡單、小型化和智能化的特點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了CCD 輸出圖像的高速采集和實(shí)時(shí)顯示,數(shù)據(jù)采集速率達(dá)到5 MHz。
上傳時(shí)間: 2013-08-15
上傳用戶:baitouyu
為了快速有效地判斷化學(xué)物質(zhì)中的微量成分,并粗略估計(jì)成分的含量,提出一種便攜式分光光度計(jì)的設(shè)計(jì)方案,對(duì)該方案的光譜采集系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與討論。與傳統(tǒng)的分光光度計(jì)設(shè)計(jì)方案相比,該方案采用線陣CCD器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光電管來實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換,易于提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度并減少系統(tǒng)體積;利用FIFO(先入先出隊(duì)列)可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)輸出設(shè)備與低速控制器的數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)可以選擇LCD液晶或者電腦端屏幕來顯示數(shù)據(jù),并能快速地在兩種顯示方式之間進(jìn)行切換。為了直觀的在液晶上顯示采集的光譜,方案使用了插值壓縮技術(shù)。實(shí)驗(yàn)證明,系統(tǒng)在兩種顯示方式下穩(wěn)定工作,并能實(shí)現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)快速有效地顯示。
上傳時(shí)間: 2013-11-20
上傳用戶:410805624
提出一種基于USB的彩色CCD高清圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。圖像數(shù)據(jù)的來源采用的是SONY公司的 ICX205AK芯片,結(jié)合USB2.0接口,復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD設(shè)計(jì)了一個(gè)高速的彩色CCD圖像采集系統(tǒng)。文中詳細(xì)闡述了系統(tǒng)內(nèi)不同模塊的硬件電路設(shè)計(jì)思路和軟件運(yùn)行流程。整個(gè)系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、CCD傳感器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPLD控制器、USB2.0高速接口、上位機(jī)控制程序等各個(gè)部分組成。本系統(tǒng)的硬件電路可以協(xié)調(diào)正常工作完成分辨率為140萬的高清圖像采集,最高采集幀率達(dá)7.5 frame/s。
標(biāo)簽: USB CCD 彩色 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-10-24
上傳用戶:tianming222
【摘要】電力直流系統(tǒng)是變電站安全運(yùn)行的基礎(chǔ),隨著變電站數(shù)字化、智能化程度的不斷提高,對(duì)站用電源的管理也提出了新的、更高的要求。而管理的的基礎(chǔ),就是設(shè)備能準(zhǔn)確、高速的反應(yīng)當(dāng)前設(shè)備的電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等信息。做到設(shè)備不死機(jī),不停機(jī),干擾不誤報(bào)等。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,新器件的研制、生產(chǎn)周期的日益縮短。為了滿足工業(yè)自動(dòng)化,新技術(shù)、新器件不斷應(yīng)用到新產(chǎn)品中。模擬量采集包括直流電壓和電流。開關(guān)量采集包括開關(guān)的分合,繼電器的投入切除等。
標(biāo)簽: 電力直流系統(tǒng) 模擬量 開關(guān)量 采集
上傳時(shí)間: 2013-11-02
上傳用戶:陽光少年2016
TLC1543是TI公司推出的采用SPI技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。具有輸入通道多、高速、高分辨率、性價(jià)比高、易于和單片機(jī)接口等特點(diǎn),在各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用空間。51單片機(jī)、TLC1543加上很少的外圍器件即可構(gòu)成一個(gè)高性價(jià)比的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),同時(shí)TLC1543占用單片機(jī)I/O資源較少,使得單片機(jī)有足夠的I/O資源去完成如控制、顯示等功能。由AT89C52和TLC1543構(gòu)成的三相單獨(dú)可調(diào)400Hz中頻電源的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中達(dá)到很好的效果。
上傳時(shí)間: 2013-11-17
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具有PCI總線等接口形式的采集卡雖然傳輸速率高,但安裝麻煩,易受PC機(jī)插槽數(shù)量、地址、中斷資源的限制。為了解決以上問題,設(shè)計(jì)了基于ISP1581的高速USB接口的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),介紹了系統(tǒng)硬件組成以及軟件程序的開發(fā)過程。經(jīng)驗(yàn)證,系統(tǒng)最高傳輸速率可達(dá)60 Mb/s。
標(biāo)簽: 1581 ISP USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-10-31
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