级联自适应陷波器设计及不同步脉冲计数补偿

为减小计数误差及实现多路不同步异频脉冲信号的高精度测量,设计了一款可实时估计周期脉冲信号相位的级联自适应陷波器(CANF).首先在前端固定一自适应因子为0的Liu型自适应陷波器(LANF),然后将LANF的输出作为Mojiri型自适应陷波器(MANF)的输入,再利用MANF的估计频率实时调整LANF,最后在流量计标准装置中实现CANF的相位实时估计,并对两路不同步脉冲信号进行精度补偿.仿真实验结果表明CANF的计数误差小于±0.047个脉冲,工程应用实验结果表明CANF的计数误差小于±0.045个脉冲,说明了文中通过实时计算信号相位进行计数补偿的方法能有效提高脉冲计数检定精度和多路并行检定的实用性.     

稳定平台伺服系统测量信号抗干扰方法研究

针对一种稳定平台伺服系统中的角位置和角速率测量信号受到干扰后,导致误计数脉冲产生和噪声串入的原因进行分析;在角位置调理电路系统中的CPLD模块内设计一种三级D触发器串联的逻辑电路结构,对误计数脉冲信号进行滤除,并对逻辑电路的功能时序进行仿真验证;利用窗函数法设计一种FIR数字滤波器,对包含特定频率噪声的角速率信号进行滤波处理,通过定性和定量分析验证了滤波器对测量信号噪声的消除和对原始信号测量精度的提高.     

基于CPLD与单片机的激光脉冲控制卡设计

为实现激光微加工领域中单个激光脉冲在规定位置的精确输出,以CPLD(复杂可编程逻辑器件)和单片机为核心部件,研制出一种激光脉冲控制卡.CPLD用于实现单片机与上位工控机的高速并行通信,接收外部运动系统产生的脉冲信号,并对其进行4倍频处理;单片机对CPLD预处理后的脉冲信号进行计数、分频处理,并最终输出一定频率、脉宽可调的控制信号给激光调Q驱动器,利用声光调Q技术实现单个激光脉冲规律性的输出.结果表明:本板卡集成了CPLD和单片机各自优点,减少了外部电路模块,降低制作成本,提高了系统的稳定性.通过激光脉冲控制卡对外部运动系统及单个激光脉冲输出的协调联动控制,成功实现单个激光脉冲在规定位置的精确输出,保证了激光微加工的高质量和效率.     

一种基于状态机的毛刺信号滤波方法

提出并实践了一种状态机的实时滤波方法,并成功应用于某军用车辆速度检测. 该方法以CPLD(FPGA)作为硬件,在高频时钟驱动下检测信号中瞬态脉冲宽度,滤除宽度短的脉冲,输出宽脉冲,从而实现脉冲干扰滤波功能. 阐述了该方法的原理和状态机实现方法,分析了该方法的滤波特性,并通过仿真计算其在方波毛刺信号上的应用,论证了该方法的可行性以及滤波宽度变化对该方法精度的影响.      

基于线阵CCD的纱线计数器设计

基于线阵电荷耦合元件（CCD）的纱线计数器,采用TCD1501D为图像传感元件,利用复杂可编程逻辑器件产生稳定的时序脉冲驱动CCD元件,传感器输出图像信号经滤波放大和AD转换后由ARM微控制器采集.采集的数据在ARM内部进行二值化处理,实现纱线计数.详细介绍了系统软硬件设计.实验测试证明了系统设计的正确性.     

存在定时误差的MQAM信号调制方式识别

为了提高在定时误差情况下的多电平正交幅度调制(MQAM)信号调制方式的识别率,提出了一个改进的聚类分析算法(MQAM基带信号进行识别).该算法采用γ和N两个参数进行聚类,对接收到的数据进行盲定时估计并经过插值滤波消除定时误差,提高识别率.仿真结果表明,该算法对定时误差20%Ts,信噪比为5 dB的64 QAM信号也有85%的识别率.     

基于MSP430的智能就地显示涡街流量计

该系统是以MSP430F247单片机为核心。涡街流量计传感器输出信号经放大滤波后输入比较电路,得到脉冲信号,单片机对此脉冲信号进行测频,得到相应流体的瞬时流量,并将其显示。该系统功耗低,可以直接由两节干电池供电运行,还有节电和自检功能。     

一种多通道脉冲计数器的EDA方法设计

介绍了用CPLD+HDL的EDA技术作为开发手段,实现对多通道的脉冲信号计数的脉冲计数器的设计,并利用单片机将计数结果传给上位机,论述了基于VHDL语言和芯片的数字系统的设计思想和过程,通过对设计结果的系统仿真波形分析,验证了计数器设计的正确性。     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中，为了提高测量信号的精度，需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔 条纹的产生和光栅传感器测量系统，对测量系统的误差进行了分析，提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系 统减小光栅测量信号的系统误差的方法，以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中 的随机误差，总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫 尔条纹信号中的噪声干扰，且算法简单。     

捷联惯导系统姿态算法误差的频域分析

从频域角度分析了捷联惯导系统在姿态解算过程中误差产生的原因,并在典型圆锥运动情况下进行了定量计算.结果表明,由于采样和量化过程中的误差,使惯导系统输出的姿态角出现了耦合误差,并提出了对采样信号进行预处理即设计滤波函数以减小采样信号失真的观点.     

一种凿岩机器人机械臂位姿数据采集方案设计

针对传统凿岩机器人机械臂位姿数据采集方案存在采集精度不高、抗干扰能力差等问题,提出了一种凿岩机器人机械臂位姿数据采集方案。采用绝对值编码器对机械臂位姿变化数据进行采集,并基于同步串行接口(SSI)差分输入、串行输出的设计方式完成编码器数据传输。选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为控制器,微处理器(ARM)STM32F412作为系统处理核心,通过控制器局域网络(CAN)接口完成数据输出。实验结果表明:本方案具有良好的采集效果,机械臂末端位置信息在X方向、Y方向和Z方向上的最大误差为9.60 cm,最小误差为0.09 cm,满足隧道施工中偏差不得超过±10 cm的技术要求。该方案保证了采集系统的采集精度,提高了数据传输过程中的抗干扰能力。     

可控脉冲信号发生器的设计

数字信号由于具有抗干扰能力强、无噪声积累,便于存储、处理和交换等一系列优点,已经成为现代控制领域的主要处理信号.要求改变脉冲信号的周期、占空比和输出脉冲个数可控的电路模块在很多控制领域都有应用.本文介绍了一种基于FPGA芯片的可控输出信号周期、占空比和信号个数的设计方法.应用时钟管理模块对输入时钟进行倍频来提高输出信号的周期范围和精度;调用IP核来完成相应的数学运算;应用两个可控减计数器来控制每一周期内高低电平的持续时间;应用数量控制计数器对输出的脉冲进行计数,控制输出量.该设计运行在ALTERA公司的clcyone芯片上,取得良好的效果,具有灵活高效的优点.     

捷联惯导系统姿态算法误差的频域分析

从频域角度分析了捷联惯导系统在姿态解算过程中误差产生的原因，并在典型圆锥运动情况下进行了定量计算．结果表明，由于采样和量化过程中的误差，使惯导系统输出的姿态角出现了耦合误差，并提出了对采样信号进行预处理即设计滤波函数以减小采样信号失真的观点．     

多输入多输出Volterra滤波均衡器设计

为了从带有噪声的输出信号中恢复出输入信号,研究了多输入多输出(MIMO)Volterra滤波均衡器的设计问题,并给出了具体的设计步骤．讨论了当使用p阶逼近Volterra滤波均衡器代替无限阶Volterra滤波均衡器时的收敛性及误差界．引进了MIMO Volterra滤波器局部l2稳定性的概念,利用多维z变换,给出了p阶逆的计算公式,然后研究了Volterra滤波均衡器的设计算法,并讨论了它的收敛性及误差界．仿真结果表明,所提方法不仅可以直接应用到多输入多输出系统,而且还可应用到阵列信号处理及无线通信系统中．     

基于频差倍增技术的陡脉冲上升时间测量系统

阐述了高速计数器测量陡（快）脉冲上升时间的原理，提出了基于频差倍增技术的计数方案，实现了由较低频率计数器进行较高频率计数，进而提高陡脉冲上升时间测量精度的目的。把高密度可编程逻辑器件（CPLD）的外接100MHz晶振作为系统低频时钟，利用D触发器组对时钟信号进行分频、倒相，经过二级倍频后混频器输出200MHz的脉冲作为计数脉冲，将计数精度提高至5ns左右，满足了测量要求且降低了测量成本，并可推广应用于测量脉冲的下降时间、脉冲宽度和周期等．     

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。     

小波阈值滤波在涡街流量计信号处理中的应用

涡街流量计由于其特有的优点而得到了广泛应用,但低流量时涡街信号的提取一直是一个难题.根据小波变换和涡街流量计输出信号的特点,采用小波阈值滤波法对涡街流量计信号进行处理,并提出了一种改进的小波阈值选取方法.分析和仿真结果表明小波阈值滤波算法对涡街信号提取和噪声去除效果良好.     

基于CPLD的数字电子钟仿真研究

本文介绍了基于CPLD数字电子钟的设计方法,在CPLD内部规划了秒脉冲发生电路、两个60进制计数器(秒、分计数)、1个12进制计数器(时计数)。在MAX+PLUSⅡ软件中此电路得到了仿真验证。     

一种基于受电弓图像的混合滤波算法

针对受电弓图像采集中的混合噪声问题,提出一种基于ABDND算法与改进均值滤波算法的混合滤波算法。将中值滤波算法与ABDND算法进行结合,对原始图像中的脉冲噪声进行抑制,针对均值滤波算法提出了一种改进方法,将该方法用于对高斯噪声的抑制,从而消除了受电弓图像中的干扰噪声,并通过均方差误差(MES)和峰值信噪比(PSRN)双重指标对滤波算法性能进行验证。结果表明:该算法能够有效滤除混合噪声,具有算法简单,优于传统滤波算法的特点。     

雾中成像实现的一个思路

在子弹光成像理论的基础上,应用CCD器件,结合自适应滤波理由,提出一种雾中成像系统的统计思路,原始输入信号和参考信号自适应抵消器滤波后,消除蛇行光信号和噪声信号,得到子弹光信号,最后在监视器上输出清晰的图像。