基于FPGA的多通道数据采集卡的方案设计

多通道数据采集卡是将来自传感器的信号通过放大,再通过A/D转换将模拟信号转换为数字信号后由FPGA芯片采集最终在上位机上显示、处理.该系统的多通道采集卡主要是完成32路模拟通道和32路数字通道信息的采集,对A/D采集系统的模拟通道部分进行了研究,并对其精度进行了性能分析.     

分布式光纤振动传感信号数据采集系统设计

 针对大型周界安防预警系统,提出了一种分布式光纤振动传感信号采集系统设计,主要基于ARM+FPGA的嵌入式平台实现。根据分布式光纤振动传感信号的特点,数据采集系统以FPGA为主控制器,实现了脉冲波和连续波的双通道并行信号采集。FPGA接收ARM传送控制命令,采集硬件信号控制采样芯片AD9430和AD9203转换的数字信号,并将采集到的数据暂存于利用FPGA的IP核生成的FIFO缓存中,等待传送给ARM处理器。ARM处理器主要负责提供前端FPGA采集的各种参数并接收FPGA发送过来的数据。该数据采集系统中,ARM处理器和现场可编程门阵列FPGA的互联接口的设计是关键,主要是在内核层设计FPGA设备驱动,利用ARM的外部总线接口完成数据的传输。将数据采集系统应用于光纤监控预警安防系统,可以检测到脉冲波和连续波信号,提高系统实时性,为分布式光纤安防预警系统的研究提供了基础。     

基于ARM的心音诊断播报仪设计

以德州仪器TM4C ARM微处理器为控制核心,运用传感器、A/D转换、滤波放大、ARM信号处理、语音输出等技术手段,设计了一个心音信号综合采集分析诊断系统。首先语音播报模块帮助用户操作,再采用传感器对人体的心音信号进行采集,经过信号预处理模块对信号进行滤波放大等处理,通过ARM将采集到的数据进行A/D转换、心音分离、初步诊断并用扬声器播报输出。结果表明,设计的系统能很好地去除心音噪声,并可分离出第一与第二心音,给出初步诊断结果,并可将测试结果传至社区医疗数据库,为远程医疗提供一个有益的尝试。     

七通道360MHz高速采样接收机设计

设计了一种高速7通道的数字接收机系统.该系统的工作流程为雷达信号经微波前端转变成雷达中频信号,中频信号经过ADC芯片转化成数字量,数字量经FPGA的解串、混频、滤波等操作转换成信号的实部和虚部.采集数据经FPGA处理后通过EMIF接口传送至DSP,并完成后续的复杂信号处理.该系统的采集速率为360MSPS.经过实测检验该系统实现了7通道的高速数据采集和处理传输,实现了较高性能的同步.经过对ADC芯片采集数据性能的测试,数据采集达到了较高的性能.该设计完全符合设计要求,能够满足当前电磁环境复杂环境下的雷达信号处理分析的需求.     

心音信号采集与分析系统

主要阐述了心音信号的意义，介绍了传统心音听诊方面的缺点。在此基础上，针对传统心音听诊中的弊端，开发了一种新型的电子心音信号采集、分析和处理系统。这个系统包括高性能的心音传感器、前向处理电路、A／D转换电路和与PC机通信的高速接口电路。心音信号通过心音传感器采集进来，经过前向处理电路进行模拟滤波，由高速接口电路传到上位机。     

基于FPGA的多脉冲并行采集与识别系统设计

设计一个基于FPGA的多通道数据并行采集和识别系统,旨在对弹丸射击到光靶产生的脉冲信号进行采集和识别。输入的多路脉冲信号经过施密特触发器74HC14整形后进入FPGA,首先由FPGA进行电平判别,有信号跳变时,把信号经过并串转换后进入SRAM缓存模块进行缓存,由系统的USB2.0内嵌核FX2芯片CY7C68013A-56传输到PC机,实现整个系统的控制和信息传输,完成整个系统的采集和识别功能。     

基于ZigBee网络的心音无线检测系统设计

针对众多连线的心音检测仪给病人带来心理上的干扰问题,介绍了基于Z igBee的无线传感器网络在心音信号传输中的应用,设计了一种心音无线检测系统,包括心音传感器、信号预处理、A/D转换电路、网络节点、检测基站和数据采集及自动分析部分.根据心音信号属于非平稳信号的特点,提出了基于复杂度的心音分析方法.实验结果表明,本系统能够对心音信号进行实时采集和有效传输,基于复杂度的算法能够成功地从心音信号提取S1和S2,并获取了3项医学指标:心率,第一心音与第二心音幅值比(S1/S2)和舒张期与收缩期时限比(D/S),初步实现了心音信号的自动识别.     

带啸叫检测与抑制的音频功率放大器

探讨了一种数字移频法啸叫检测与抑制音频功率放大实验测试系统设计方案,用来实现带啸叫检测与抑制音频功率放大.系统以FPGA为控制核心,通过数字移频技术实现啸叫抑制.借助DE2自带的WM8731实现对音频信号的数字采集和输出,利用FPGA内部NCO核实现数字移频,将移频后的数据流通过FIR带通滤波器以保留信号的有效成分.利用OPA134作为前段拾音电路主要放大器件、TPA3112D1作为功率放大器件,利用LCD显示啸叫频率,阐述了啸叫检测与抑制原理、系统软硬件架构以及基于带啸叫检测与抑制的音频功率放大测试系统不同距离检测与抑制啸叫特性.结果表明:该方案能高效实现啸叫检测与抑制,满足带啸叫检测与抑制的音频功率放大实验.     

工业现场LED数据显示屏系统的开发

分析工业现场LED数据显示屏主要是将各种类型传感器采集的数据，提出利用数据采集转换芯片，或者利用接口传送到LED显示屏上，进行数据的实时显示方案。     

基于FPGA太阳能热水器的优化控制及实现

设计了一种以FPGA芯片为控制器的太阳能热水器控制系统,系统具有太阳能加热与电加热结合的恒温控制功能.以DS18B20和水位检测模块为传感器,信号经A/D模块转换后同主芯片控制数据同时显示在液晶LCD1602上;系统还可用键盘输入模式或红外遥控模式进行更改设置,给客户的使用带来了方便.     

高分辨率数字视频展台系统设计

基于SONY公司85万像素的图像传感器套件,采用CCD DSP FPGA配合单片机的构架完成了视频信号的采集、处理、显示和控制。首先使用单片机给时序信号发生器和DSP初始化,系统正常工作后完成视频信号的采集、A/D转换,输出原始数据信号送给DSP处理,得到YUV422格式信号给FPGA。FPGA采用两片SDRAM作为帧缓存,将帧率从15帧/秒提升到60帧/秒,从而可使图像传感器采集的图像在VGA显示器上实时显示。     

基于离散傅里叶变换的频率测量方法与应用

从对电源信号频率实时测量的应用需求出发,介绍了一种利用快速傅里叶变换的频率算法及其改进方法.为了快速对信号进行采集和运算,设计了一种基于FPGA、DSP硬核和新型AD转换芯片构成的数据采集计算系统,该系统利用可编程逻辑器件FPGA将多个功能模块连接在一起,完成了对A/D转换芯片及双口RAM等模块的控制;给出了系统硬件原理框图和算法流程图,并结合系统的设计方案对其中的主要功能模块进行了阐述;仿真表明了该算法的合理性和正确性,具有简单、速度快、精度高等特点.     

基于ECP3的视频采集系统硬件设计

本文介绍了基于FPGA芯片ECP3-70的视频采集系统硬件设计。CMOS传感器MT9P031与FPGA芯片ECP3-70的BANK0连接,进行视频采集。采集到的视频数据通过千兆以太网物理层芯片88E1118R上传至服务器。     

一种具有VGA接口的一体化摄像机的设计

提出了一种具有VGA输出接口的一体化摄像机研制方案,该系统利用FPGA对图像传感器进行配置,传感器输出数字YUV信号到FPGA,利用一片DDR存储器作为帧缓存,实现图像的帧率提升、格式转换,从而使传感器采集的视频图像可在VGA显示器上实时显示;采用灰度差分自动聚焦算法,FPGA对输入的亮度信息计算图像的高频分量值,利用爬山搜索策略实现对光学电机的控制,实现图像的自动聚焦。该方案可输出高分辨率视频图像,适用于对图像清晰度有特殊要求的场合。     

基于STM32和FPGA联合构建的特种设备行业高精度数据采集系统

在特种设备的控制和检测中,经常要对设备中连续时间变换运行参数进行实时采集。针对传统数据采集系统在采集精度与采集速率方面存在精度差,采集速率低,不能很好的采集高频信号、反映特种设备高速运行部件的准确信息,制约了特种设备安全风险管控和隐患排查治理的问题。本文利用STM32与FPGA芯片特性,设计了一种基于STM32和FPGA架构的高速采集系统,本系统采用高精度、大动态范围的AD9238芯片为核心进行AD转换保证了采样精度,通过FPGA的并行结构特性保证了采样速度,STM32进行逻辑控制与后级系统输出.阐述了系统整体结构,对关键硬件模块进行了设计,分析了关键数据流量处理过程,包括FPGA数据读取控制,FSMC总线数据传输,STM32数据传输控制等,最终对采集系统进行测试,测试表明本采集系统具备高采集精度与采集速率,能够很好的应用于特种设备的控制和检测中高频信号的采集.     

基于FPGA实现多路模拟信号自适应采集系统

本文主要介绍一种基于FPGA的数据采集系统,系统包括运算放大器、多路选择器、高速A／D转换芯片、FPGA等器件。该系统利用运算放大器件对信号进行变换,通过多路选择器进行通道选择,最后由A／D转换器输出数据到处理器。FPGA作为采集系统的核心部件,完成了内部数字电路设计,使系统具有很高的自适应性和扩展性。在有限的量化位数限制下,充分利用信号调理电路、A／D转换器的输入电压动态范围和12位的位宽,在相同的量化位数下提高了大部分模拟信号的采样精度,具有一定的参考价值。     

心音信号特征分析与识别方法研究

心音信号是心脏及心血管系统机械状况的反映,是包含了人类心脏各部分的生理和病理信息的重要信号。目前通过心音信号诊断疾病的方法主要是人工听诊,如果能够研究出一套行之有效的算法对采集到的心音进行自动识别分类,当发现病变的心音时能自动做出判断提示甚至发出报警信号,这对心脏疾病的临床研究具有极其重要的研究价值。针对以上所述通过以下几个方面对心音信号进行研究:采用HKY-06B心音传感器采集心音信号,通过Cool Edit Pro2.1录音软件实现对心音信号的格式转换和储存、通过小波分析法对心音信号进行预处理、运用Mel频率倒谱系数对心音信号进行特征提取以及利用高斯混合模型对心音信号进行识别。通过预处理、特征参数提取等步骤后,建立GMM,将采样信号输入GMM心音模型库进行识别,能够准确判断心音是正常心音还是病理性心音。     

基于FPGA的数据采集系统的设计

文章介绍了基于FPGA对多路数据同步实时采集的一种新型数据采集系统设计,该系统将多个功能模块封装在一个FPGA系统中,并用FPGA来完成A/D转换和双口RAM等模块的控制,对采集到的数据在存储器中进行分页存储,有效解决了通信过程中地址冲突问题,实现了对信号任意长度的连续采样.该数据采集系统具有性能稳定、实时性强、集成度...     

基于无叶风扇控制器的设计及应用

无叶风扇控制器的FPGA芯片采用XILINX公司的XC6SLX9作为系统控制核心,完成对无叶风扇的闭环控制,提供了一个带有8位LED显示、并使其集中到一块面板上,使得操作方便快捷,直接在LED显示实时压强,设定压强,该设计中使用成品压强传感器,对压强进行实时采集,使用红外传感器采集人体信号信息,实现无人自动停机,有人自动开机,使该系统更加人性化、智能化。适宜大多数普通家庭、寝室、办公住所等。     

新型瓦斯浓度测定系统

为了数字化监控矿井瓦斯浓度,研制了一种基于高性能ATmega8单片机的矿井瓦斯浓度测定系统,介绍了瓦斯浓度测定系统的信号采集原理和设计程序.系统通过实时采集瓦斯浓度传感器的变换电压,将其数字化为实际瓦斯浓度值,并经远程数据传送模块将数据传送到井上计算机监测平台进行处理.试验结果表明,该系统可以安全准确地采集瓦斯浓度数据和及时处理瓦斯浓度信号,具有瓦斯浓度状况监测、历史记录数据查询和数据分析等多种功能.