基于LVDS的高速远程图像采集存储系统

设计了一种基于LVDS总线的以NAND型FLASH为存储核心的高速远程图像采集存储系统,实现了高速遥测图像数据的采集及实时存储。重点研究了高速A/D采集技术、LVDS高速数据传输技术,保证了远程图像数据的有效接收,同时采用双片选交替双平面页编程方式,将29.85MB/s的两路高速实时图像数据存储于FLASH芯片中。着重从系统硬件电路和逻辑时序两方面进行研究设计,经大量测试表明存储器性能稳定,存储可靠,可以完整记录两路高速遥测图像数据,满足设计要求。     

时分采样实现三分量地震数据并行同步采集

为降低三分量地震信号并行同步采样系统功耗并压缩其体积,结合数字信号处理中的采样率变换理论,提出以时分采样系统实现三分量地震信号的并行同步采集方案;该方案通过对三组时分采样结果做三倍插值将其转换为并行同步采样序列,再经信号插值或抽取实现数据采样率由系统采样率向目标采样率的转换。误差分析表明该转换过程数值计算精度已优于系统硬件分辨率。该方案突出特点是可优化带限信号并行同步采样系统功耗和成本,提高系统性能。     

固定翼线圈姿态变化对动态和静态响应的影响与校正

针对固定翼时间域航空电磁探测过程中线圈姿态变化会给测量数据带来偏差的问题,对线圈姿态进行影响分析与校正。基于法拉第电磁感应定律,利用线圈坐标系和惯性坐标系之间的转换关系,推导线圈姿态变化时的动态响应和静态响应表达式。仿真研究姿态角度、角度变化率对动态响应和静态响应的影响,并基于电磁响应理论对线圈姿态变化产生的动态响应和静态响应进行校正。研究结果表明:线圈姿态变化所产生的动态响应和静态响应基本得到校正,校正后的剖面数据质量得到很大改善,均方根相对误差由22.00%降低到3.04%。     

航磁矢量测量姿态坐标变换技术研究

在航空物探领域,航空矢量磁测目的是测量空间某位置的磁场三分量信息,方法是通过安装在飞行器中的三分量磁力仪实时测量地磁场的三分量数据,并由惯性导航系统实时记录飞机姿态信息。惯性导航设备记录的姿态信息基于地理坐标系,而三分量磁力仪设备测量的磁场值基于载体坐标系。通过分析地理坐标系与载体坐标系之间的对应关系,推导建立航磁测量姿态变换方程,为航磁测量姿态坐标变换提供理论依据。通过姿态坐标变换分析,结合模拟飞行实验,验证了姿态变换方法的正确性和有效性。     

高速AD接口技术--高速AD采集的设计与实现

该文提出了一种高性能AD采集系统的实现方法,给出了系统的相应架构。关键技术是高速ADC 技术、数据存储与传输技术和抗干扰技术。本系统中的高速采集控制器相较于同类设计具有更高的采样速率和分辨率,且具备良好的扩展和配置特性,目前系统实时采样速率已达1GSPS。以可编程器件作为高速数据流输入输出控制及存储,构建了一个高速数据采样系统,实现了高速AD动态数据流采集。可以满足具有不同实时性需求的嵌入式系统。为进一步应用于数字雷达、数字射频等领域,实现动态高速数据采样分析搭建了一个平台。     

数字系统设计中VHDL的应用及实例分析

硬件描述语言在深亚微米复杂数字系统的设计中具有独特的作用。利用硬件描述语言中的工业标准语言VHDL。设计了高速图像采集系统的硬件结构及工作原理,讲述FPGA在图像采集与数据存储部分的VHDL模块设计,给出采集同步模块的VHDL源程序。结果表明,VHDL在硬件设计上是非常有效的,在数字电子电路的设计中具有硬件描述能力强、设计方法灵活等优点。     

机器人并行实时采集系统的设计与实现

针对具有被动关节的机器人系统,采用并行处理技术,设计实现了高速实时数据采集系统,该系统可以完成机器人系统的数据采集、数据处理、数据存储、图形显示和交互式控制等功能.实验结果证明本采集系统满足了机器人实时控制的需要,有利于机器人完成高精度操作任务.     

瞬变电磁实验教学模型系统设计

针对地学仪器课程中瞬变电磁仪的实践教学需要,设计了一套瞬变电磁实验教学模型系统。该系统包括 发射/接收一体机、接收传感器、异常线圈和上位机控制软件4 部分。发射/接收一体机使用AＲM( Advanced ＲISC Machine) 控制器和CPLD( Complex Programmable Logic Device) 作为主控单元,驱动H 型全桥电路实现双极 性方波的产生与发射; 利用差分式空心线圈和双运放仪用放大电路设计了高灵敏度传感器; 通过研究闭合线圈 感应电动势与时间常数的关系,使用异常线圈模拟了良导电率有限导体; 上位机控制软件使用C#语言在Visual Studio 平台上开发。经测试,该模型能实时采集并显示瞬变电磁感应二次场衰减信号曲线,实现在实验室内模 拟瞬变电磁仪工作过程,对课程的实践教学具有一定的辅助作用。     

基于FPGA的多路视频图像高速同步采集系统

给出了一种能够高速同步采集多路黑白视频信号,采集的精度为８位,采样率为１４．７６８ＭＨｚ．此系统设计以现场可编程门阵ＦＰＧＡ为核心元件,将系统的采样控制逻辑与压缩存储逻辑集成在一块ＦＰＧＡ芯片上,与采用单片机或通用器件实现相比,具有速度快、可靠性高、结构简单、体积小等优点,而且设计周期短、灵活性大,我们已经将其应用在高速高精度的三维净空测量中．     

减少海底电磁探测数据丢失的实时备份技术

针对海底电磁探测过程中容易引发的实测数据丢失的问题,提出实时数据备份的技术方案。该技术是指将同组实测数据同时分别地存入2个独立的电子硬盘。2个盘冗余的信息量,足以弥补单个盘存储数据所潜在的信息丢失的缺陷。在所设计的电路中,以PC104嵌入式计算机为控制单元,扩展USB接口芯片及逻辑控制门阵列。针对硬件所需实现的功能,开发相应的电路驱动程序,引导数据流流向两路存盘通道,对IDE盘和U盘实施同时的存盘操作。海洋试验中,将所研发的电路嵌入至海底大地电磁仪。将仪器投放到海底,采集并同时备份实测数据。结果显示,仪器在海底运行正常,2个盘均记录到了实测数据。由此证明,使用本技术可极大地降低海底电磁探测数据丢失的风险,提高数据存储的可靠性。     

基于飞渡电容技术和有限状态机的应急灯电池管理系统

设计了基于飞渡电容同步采样测量技术、有限状态机的LED应急灯电池管理系统,以满足突发状况时对LED应急灯电池管理系统的需求.给出了实现方法,通过实时数据采集网络,充、放电控制,系统低电压检测自关断保护机制,实现了对应急灯供电电池组的数据准确采集与应对,充、放电管理及保护功能.     

基于CPLD的高速采集系统设计

采用高速A/D转换器和CPLD设计出了高速数据采集系统，利用多字节写入、单字节读出的方法降低数据写入的相对速度，实现了高速、大容量连续采样数据的存储．该系统既降低了生产成本及设计的复杂程度，又不失灵活性和实时性，是一种比较合理的高速数据采集方案．     

基于μC/OS-Ⅱ的温度场实时测量系统设计

生物酶催化温度场实时测量系统,需要高速、同步的采集反应器皿底部的多点温度,为了满足系统高速同步多点测量的需求,使用ATmega128作为系统的MCU,并在其上嵌入了实时操作系统μC/OS-Ⅱ,以提高系统的实时性和稳定性,降低了单片机单任务顺序执行方式所常有的死机现象.在温度场测量方面,将DS18B20温度传感器常用的串行操作改为并行操作,通过软件编程实现了同时读取多路温度数据的目的,使得读取一路温度数据的时间与读取多路温度数据的时间几乎相同,达到了高速测量的要求,很大程度上提高了温度采集的效率,满足了生物酶催化反应分析仪的需求.     

基于labview钢绳芯胶带检测系统设计

为了满足钢绳芯胶带运行中对信号采集分析的要求,设计了一个基于PCI总线的数据采集系统.在阵列传感器数据的基础上,采用labview软件和NI公司M系列PCI-6224数据采集卡,设计了一个多通道、高速、同步数据采集系统.首次实现了利用labview处理胶带检测的数据,高精度、实时地显示检测结果,并将其数据可视化显示.     

高精度直流电能表测试系统的研制

为满足直流电在工业电力系统应用中的计量需求，克服传统电信号计量准确度不足，测量范围较窄等问题，设计了一种高精度直流电能表测试系统。系统以FPGA芯片为硬件控制核心，由零磁通传感器、精密采样电阻、高精度ADC等组成采样电路，进行大量高速数据的采集及处理，最终以电能脉冲输出形式表征功率和电能测试值，实现对直流电参数的计量校准。实验测试表明，该系统直流电压电流测试范围达到(0 ~1000)V和(0 ~200)A，在测试范围内可以满足电能计量0.02级的准确度要求。     

基于FPGA+DSP的CCD实时图像采集处理系统

应用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时图像处理系统,通过对此系统的分析表明,用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以实现系统对图像进行实时处理的要求.     

基于TMS320C5402的高速数据采集系统设计

文章给出一种基于TMS320C5402的高速数据采集方案。以DSP作为数据采集、传输和存储的核心控制器。通过TMS320C5402的McBSP接口与ADC芯片DSP102无缝连接,实现大容量数据的采集,克服了单片机系统运算能力有限、数据处理速度慢的缺点。用DAC芯片程控信号调理电路的放大倍数,提高了系统的测量范围。介绍了系统的硬件设计方案和软件设计思想,证明了系统具有实时高速、精度高及可靠性好的优点。     

光纤陀螺惯性测量单元数据采集系统设计

为了满足捷联惯性导航系统对惯性测量单元低成本、小体积、高速率等要求,提出了一种捷联式惯性测量单元的设计与实现方法。该系统以开环光纤陀螺和硅微加速度计作为惯性敏感元件,采用高速DSP作为中央处理器实现数据采集、处理及输出,重点介绍了系统的数据采集模块、处理模块、通讯模块等硬件电路及相应软件的设计。系统中选取了高性能的集成电路芯片,在DSP的基础上进行了简易可靠的接口电路设计和在线误差校正,试验结果表明该信号采集系统能满足捷联惯性导航系统的技术要求。     

变频感应电动机测试系统的研究

描述了变频器－电动机测试系统的数学模型,对基于数字滤波的软件同步采样法进行了改进。在微机、高速采样卡、虚拟仪器软件构成的平台上,实现了对变频器供电的电动机的测试,通过修改软件,可满足不同的测试需要。在测量传输功率较大的变频电动机的功率时,采用了损耗总和法进行计算。所研究的测试系统获得了满意的精度要求。     

基于流水线构架的多通道全并行数据采集系统

本文介绍了一种多通道全并行实时数据采集系统的设计原理。该系统中的每个采集通道由信号调理、A/D转换器和异步双口RAM组成,采用USB作为数据上传接口,使用复杂可编程逻辑阵列CPLD作为控制核心,将数据采集、缓冲及上传模块组织成流水线的构架。各个模块并行同步执行,从而保证采样数据的连续性,并使整个系统高速运行。实际测试显示该系统具有很好的稳定性和可靠性。