基于SOPC的FPGA NiosⅡ嵌入式等精度频率计设计

为了提高频率计的测量精度和系统性能,一方面对传统的等精度频率计的测量方法进行改进,另一方面采用SOPC设计技术,FPGA芯片上配置NiosⅡ嵌入式软核处理器的系统实现方案。利用FPGA高速数据处理能力实现对各参数的测量计数,软核处理器优良的数据处理能力实现对频率、周期、脉冲宽度和占空比的计算及显示。结果表明该频率计系统性能优良、测量精度高、成本低、体积小。     

基于FPGA的双路高速数据采集系统的设计

以脉冲激光测距为应用背景,设计了1种双路1 Gsps采样率的高速数据采集系统的设计方案,该系统以EP2S60系列的FPGA为核心控制模块,ADC08D1000为模数转换芯片测量I、Q两路脉冲信号时间间隔。FPGA的资源分布决定ADC输出的两路信号（I、Q）需由FPGA的两侧共4个BANK接收,由此会造成系统测量的固定误差,利用ADC的并行交替采样模式修正该固定误差,大量测试数据表明,该系统能够实现双路1 Gsps的采样率,系统工作稳定且测量精度可控制在1 ns。     

基于FPGA的简易频谱分析仪

采用外差式原理,以单片机为核心,辅助以FPGA等设计并实现频谱分析仪。系统由3个模块组成:混频模块、信号采集模块、频谱图显示模块。采用多次混频技术,避免混频器因输入频差小带来的频率牵引现象。扫频信号采用DDS信号合成技术和倍频来获得。被测量信号使用宽带放大器处理。信号采集模块对混频后的中频信号进行AD采样,将采样数据存入FPGA;采样数据经单片机处理后送给FPGA,由FPGA利用示波器的XY通道完成频谱图显示;单片机通过对采集到的数据进行分析来判定波形。     

一种高速多通道数据采集系统设计

设计了一种基于FPGA的高速多通道数据采集系统,该系统通过FPGA进行数字信号处理,使用AD9257作为多通道模数转换器,具有低功耗,低成本,数据实时采集,上位机交互控制等特点。测试结果表明,该系统可以用于微剂量探测器的输出信号的处理,分析引起探测器输出信号失真的物理机理,可以校正因脉冲堆积、系统噪声、ADC采样频率和精度、信号串扰及通道间参数差异等因素引起的频谱数据不确定度等。此系统对于微剂量探测器输出信号的处理具有应用价值。     

基于FPGA和MSP430的频率特性测试仪

以FPGA和MSP430F6638为控制核心,主要包含信号源、被测网络、检波及显示部分。其中,测试信号源基于DDS原理,可以实现0.1~150 k Hz的扫频,最小步进10 Hz,稳定度优于10-4,测量精度1%。并设计制作了中心频率5 k Hz,带宽±50 Hz的阻容双T网络。检波部分采用高性能芯片AD637测量双T网络输出信号的有效值,通过单片机计算峰值;并将输出、输入信号分别放大整形得到稳定的方波输入FPGA计算相差,从而绘制幅频特性曲线和相频特性曲线。可以通过键盘设置步进,切换幅频特性曲线、相频特性曲线的显示界面,以及其他参数的显示和查看。整个系统是单片机和FPGA的有机结合、协同控制下,工作稳定,测量精度高,人机交互灵活。     

小信号宽频数字频率计系统设计

设计一种基于FPGA的小信号宽带数字频率计系统,其硬件由低纹波线性电源、高性能比较器TLV3502、高性能FPGA和低功耗MSP430单片机组成,软件采用等精度测频原理.数字频率计能精确测量1 Hz-250 MHz信号频率,最小测量电压有效值为3.6 m V;其测量的时间间隔为0.1~100 ms,被测信号相对误差绝对值不大于10-4;数据刷新时间不大于2 s测量结果稳定,并能自动显示单位;脉冲信号占空比的范围为10%~90%,显示的分辨率为0.1%,测量相对误差的绝对值不大于10-2.该频率计可广泛运用于便携式频率测量.     

基于FPGA数字相位差测量的软件仿真

采用计数法,将相位量转换为数字脉冲量,然后对数字脉冲进行测量从而得到相位差值。软件仿真通过FPGA的50 MHz高速有源晶振,产生标准的0.02μs时基单位,在脉宽时间内对时基信号计数,得到与相位差成线性关系的数据,通过FPGA的数据口将测量所得数据传送到MSP430主控单元,由单片机实时处理得到两者信号的相位差值。整个仿真模块包含分频模块、信号产生控制模块、计数模块与数据输出模块,本文给出了各模块的仿真过程和仿真波形,结果表明可给出较为准确的相位差的测量。     

基于霍尔传感器的转速测量系统的设计

对转速测量和控制原理进行了分析,利用霍尔传感器工作频带宽、响应速度快、测量精度高的特性,结合单片机控制电路．设计出了一种新型的转速测量系统．实现了对脉冲信号的精确、快速测量,硬件成本低,算法简单．稳定性好．     

基于单片机仿真的雷达实验教学系统开发

由于现代航海雷达的发射机、接收机和天线都集中安装在桅杆部位的集成环境中,内有高压电源,在教学中虽然可进行雷达功能演示,但不易进行各关键原理信号的测量和教学演示。为优化雷达实验教学环境和提高实验教学效果,开发了以单片机为核心的雷达信号发生器,研制了基于单片机的雷达实验教学系统。此系统实现了雷达触发脉冲、方位信号、船首信号、视频信号的产生、测试和演示,在雷达收发机关闭的情况下,实时产生任意地域环境和不同目标特征的雷达图像。实践证明,此系统较理想地解决了雷达实验教学中关键信号脉冲的实时测量和演示难题,延长了雷达的教学使用寿命,大大改善了教学效果。本文详细介绍了系统实现的原理、控制方式、设计思想。     

基于FPGA与LabVIEW的虚拟示波存储系统设计

针对传统示波器难以采集信号数据、不易便携、价格较贵等问题,设计了一种基于FPGA与LabVIEW的虚拟示波存储系统。虚拟示波器存储系统由下位机数据采集器和上位机应用程序构成,其中系统下位机以FPGA为核心,支持USB接口通信与供电的数据采集器,可同时对双路高频小信号进行转换与传输,且每个通道最高采样频率可达60 MHz,数据传输速率可达480 Mb/s;系统上位机基于LabVIEW软件,开发了系统应用程序,不仅实现与优化了传统示波器波形显示、参数测量等常用功能,还实现了信号数据采集功能。通过实验测试与对比分析表明,虚拟示波存储系统可以快速、准确地测量信号幅频参数、显示信号波形和采集信号数据,能够对峰峰值50 mV以上、1 MHz以内的信号幅度和频率进行准确测量,准确度优于传统示波器。