多通道声呐采集系统的设计

为了满足声呐信号处理中对多通道信号滤波及增益可调、同步采集、数据快速传输、数据可存储和实时分析的应用需求,设计了多通道采集系统包括多通道采集器和上位机控制界面。该采集器采用高性能现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控芯片,使用两颗高精度模数转换器(ADC)AD7768,并结合上位机控制下位机进行数据采集和处理,实现16通道并行数据采集、SD卡数据存储和上位机利用小波变换对接收到的数据进行去噪和时频分析等功能。以实际的水池进行声呐采集试验,该系统采样率可通过上位机配置进行切换,同步性能优于25 ns,数据存储速率为8.2 MB/s,实时性优于1.17 ms,能够满足海底复杂环境下信号特征数据处理的需求。

Philips iU22型及iE33型超声诊断设备故障维修案例分析

总结Philips iU22和iE33型超声诊断设备的结构及常见故障,分析其6例故障原因,确定故障维修方案更换相应元器件或重新安装系统软件等方法维修技术路线,为医院同行的日常维修工作提供一些参考。

基于ARM和FPGA的数字多道分析器研制

多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现。模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局限性,而这会直接影响能谱分析结果;数字采集卡是实现数字采集的计算机扩展卡,成本较高,不利于市场化推广。数字多道分析器对脉冲信号进行全数字采样,将其转化为数字量,利用数字信号处理方法,通过软件实现,完成整个信号分析处理过程,可极大提高系统稳定性与可靠性,相比于前两种方案,优势明显。设计了一款数字多道分析器,采用ARM处理器+高速ADC+FPGA的硬件方案,主要包括AD采样模块、FPGA数据处理模块和以STM32F4为核心的控制和通信模块。使用数字信号处理方法,编写硬件描述代码实现了脉冲信号滤波成型、幅值提取和基线修正等核脉冲处理的关键算法,最后给出探测器核信号经本文设计的数字多道处理后的γ能谱图。根据国内外研究成果及理论基础,经过深入系统理论分析,方法仿真验证,以及实际调试过程,最终研制出一款可商业化实用、完整且高精度的数字多道分析器,并将其应用在低本底γ能谱仪上,其能量分辨率测试均值为6.6791%,能量线性相关度R2在0.9999以上,积分非线性为0.26%。设计的数字化多道分析器采用ARM+FPGA的方式,极大程度降低了系统设计难度和成本,实现了高精度、高速的脉冲信号数字化,测试性能可达到数字采集卡的水平,具有极高的市场应用价值。

基于先进CMOS工艺的多通道Gbps LVDS接收器

在SIP(System In a Package)系统中集成具有LVDS(Low-Voltage Differential Signal)接口的多通道高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)时,面临不同LVDS输出通道延时不同所导致的数据采集错误的问题,为此设计了一个多通道自适应LVDS接收器。通过采用数据时钟恢复技术产生一个多相位的采样时钟,并结合ADC的测试模式来确认每一个通道的采样相位,能够自动对每一个通道的延时分别进行调整,以达到对齐各通道采样相位点,保证数据正确采集的目的。最后,基于先进CMOS工艺进行了接收器的设计、仿真、后端设计实现和流片测试,仿真和流片后的板级测试结果均表明该接收器能够对通道延迟进行自动调节以对齐采样相位,且最大的采样相位调节范围为±3 bit,信噪比大于65 dB,满足了设计要求和应用需求。

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.

阻抗匹配电路在电子测量仪器前端模拟通道中的应用

阻抗匹配电路是电子测量仪器前端模拟通道中的关键电路。在介绍电子测量仪器前端模拟通道组成、功能的基础上,阐述了阻抗匹配的作用,即实现信号最大功率传输和实现信号无反射传输。分析了选频匹配网络中常用的倒L型网络、T型网络和Π型网络的电路模型和电路参数设计计算方法,给出了实现阻抗变换的各种电压跟随器的电路结构形式,并对电子测量仪器前端T型阻抗匹配电路参数的计算进行了举例说明。

高速数据采集模拟通道设计相关问题的研究

基于数据采集系统模拟通道的设计要求,针对高速模拟通道中元件的寄生参数、电源噪声和PCB板上的高频串扰等实际问题进行研究。采用阻容网络实现宽带信号的准确衰减,保证了通带内幅频特性的平坦度;采用宽带缓冲器件LH0033实现了阻抗变换,使用BNX005对电源进行EMI滤波,通过合理地线布局,减少高频信号在地线上的耦合,有效抑制了噪声,提高了模拟通道的抗干扰能力。实验结果表明采取上述措施后,50MHz的增益衰减由-2.5dB变为-0.26dB,电源噪声和信号噪声明显降低。

智能化木材含水率自动测试系统的开发

介绍智能化木材含水率测试系统的电路设计、硬件构成和工作流程，提出采用动态补偿方法，可消除由零点漂移、温度漂移等引起的测量误差。经验证，在纤维饱和点以上时，含水率自动测试系统的平均误差小于4％；在纤维饱和点以下时，误差小于2％，尤其在终含水率（14％～9％）范围内误差小于1％。

科学级CCD并联过采样低噪声模拟信号通道

根据CCD相机模拟通道噪音的非相关性,提出通过并联多个相同的模拟通道来降低模拟通道噪音的方法,并对此进行实验研究。通过实验测定实验装置中噪音的分布情况,得出并联双通道和并联三通道时噪音的改善因子为1.354和1.65,符合理论值。实验还显示,改善因子随模拟通道中可编程增益放大器增益的增加而减小,并对此现象进行分析。通过对改善因子与理论值的偏差进行分析,指出电源噪音、较高的转换速度及温升是造成偏差的主要原因。

一种低速隔离A/D前端模拟通道设计

模拟通道是数据采集系统的重要组成部分,其性能将直接影响数据采集的结果。分析了传统典型模拟通道的电路原理,指出其不适用于需要隔离、尺寸小、输入范围大、采样率较低场合的原因,提出改进的方案,设计了一种新的A/D前端模拟通道,该模拟通道可实现信号衰减、阻抗转换,负电压搬迁等功能,且同时兼容单端信号与差分输入信号,支持单端和差分信号输出,并对几种不同使用条件下提出了相应的减小误差方法。经测试表明,该模拟通道能够准确有效的对输入模拟信号进行调理。

基于组态王和PLC的QSC014液压实验台改造

提出了利用PLC实现液压系统控制,传感器、PLC模拟量输入通道和组态王实现数据采集,Matlab进行实验数据分析的总体改造方案。实验表明,改造后的实验台操作简便、控制可靠,能够实时监控系统运行,采集的数据准确,分析结果可信度高,更好地满足较为复杂的液压系统的实验要求。

基于ISA总线的多路模拟量采集卡的设计

基于数字存储示波器系统的设计要求,设计了一种基于ISA总线的多路模拟量采集卡。详细地分析了采集卡的总体结构和功能,给出了系统总体设计原理。根据设计指标要求,简要介绍、分析和比较了设计所采用的AD9048、AD8174和CY7C429等主要芯片的性能参数,并以此给出了系统各主要硬件模块的详细设计。采用面向对象的程序设计方法给出了PC机软件的详细设计思路,并对在Windows2000下辅助访问I/O口的函数库WINIO2 0进行了简要介绍。分析了系统的特点和性能并通过实际测试,本系统达到了预期的设计指标要求。

一种用模拟信道进行数字通信的方法

本文介绍了一种利用现有机载模拟通信设备进行数字通信的高性能机载报警系统。文中，着重论述了该系统在编码和解码技术方面，提高报警信号的抗干扰性、保密性、防止误码以及提高传输距离等关键技术；较详细地介绍了系统的工作原理及调制解调电路的特点。

FX2n系列PLC的A/D和D/A模块的使用

以 FX2 N- 4 A/ D,FX2 N- 4 D/ A模块为例 ,详细介绍 PL C的 A/ D和 D/

多通道模拟量采集电路设计探讨

介绍卫星使用的多通道模拟量采集电路的工作原理,重点阐述多通道模拟量采集电路设计中的3个关键点,包括防串电设计、放大一致性设计和通道信息采集时间设计.通过对3个关键点的分析和论证,给出了提高多通道模拟量采集电路性能的途径.

ATS模拟总线及其控制模型的建立

介绍了ATS(自动检测系统 )模拟总线的概念 ,并叙述了模拟总线的控制模型及控制程序的设计方法。这种技术不但可以简化测试程序的设计 ,还可以实现测试程序与信号转接通道设计的无关性 ,从而大大提高测试程序的可重用性和可维护性。

基于STi5518的CATV机顶盒音频后处理电路设计

介绍了基于STi5518的CATV机顶盒后音频处理电路的一种设计方案,实现了5.1模拟声道输出和S/PDIF数字音频接口输出。

无线衰落信道模拟系统传输实验教学研究

针对无线衰落信道下模拟系统性能理论分析较难且抽象不易理解的问题,提出并实现了一种基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的无线衰落信道模拟及传输性能演示实验系统。该系统首先利用正交调制方式产生不同模拟调制波形,然后通过基于谐波叠加原理(Sum of Sinusoids,So S)模拟产生的瑞利衰落和高斯噪声信道,最后在接收端正交解调还原信息信号,并比较不同噪声及衰落对各种模拟调制方式的性能影响。实验教学表明,该系统有助于理解无线信道衰落知识以及信道对传输信号的失真影响,为学生进一步学习无线通信理论奠定基础。

基于 SPWM 技术的电机驱动电源设计

设计了基于SPWM技术的两相步进电机驱动电源,采用CPLD实现步进电机的转矩、转角精度的控制。采用多路模拟开关替代传统细分驱动中的DA芯片,利用正弦脉宽调制技术(SPWM)来控制步进电机励磁电流。经过测试显示,该驱动电源工作稳定,能有效减少低频振动和高频失步等缺点的影响,降低了驱动电源的成本。

32通道TDICCD遥感相机模拟前端电路设计

在TDICCD遥感相机成像系统中,模拟前端电路性能对提高系统信噪比具有重要作用。为了提高成像系统的信噪比,需要对模拟前端电路进行优化设计。在分析模拟前端电路各部分功能的基础上,采用CCD视频处理器件实现32通道模拟前端电路的方案设计,合理设置前置滤波放大电路带宽并完成仿真,确定相关双采样箝位和采样脉冲相位,设计低电压差分信号发送电路,对高速串行发送接口电路误码率进行测试,最终采集图像并完成图像信噪比计算。工程实践结果表明,在像素时钟为5MHz时,系统的信噪比可以达到52d B,满足实际工程应用需求。