一种全相位FFT法的高精度相位测量仪设计

针对传统相位测量仪结构复杂、精度低的缺点,提出了一种全相位快速傅里叶变换(FFT)法的高精度相位测量仪设计方案。该方案以高性能Cortex-M4内核的STM32F407VGT6作为系统核心,利用高速同步AD7606获取相位信号,采用高精度的全相位FFT法进行相位计算,并通过以太网接口实现数据的远程传输和显示。实验结果表明:采样点数取1 024,测相位为0°~360°,测频为1 Hz^60 kHz时,实际测量误差小于0.003°,响应时间小于1.0 s。

GNSS接收机抗干扰电路的硬件实现

针对全相位FFT/FFT(apFFT/FFT)综合相差法硬件资源和功耗大的问题,基于FFT算法求解最大峰值谱线位置仅与各谱线峰值相对大小有关的特点,提出一种用于减少FFT电路面积的阈值判断移位方法.首先对apFFT/FFT综合相差法与修正Rife算法进行性能比较;然后利用阈值判断移位方法对apFFT/FFT综合相差法硬件实现中的FFT运算结构进行改进,称为改进apFFT/FFT算法,使FFT计算位宽减少1/2;最后将改进的apFFT/FFT综合相差法硬件结构应用到GNSS抗干扰模块的电路实现中,并利用FPGA进行抗干扰功能验证.结果表明,在基本不降低频率估计精度下,改进apFFT/FFT算法可以减少约50%的面积资源和功耗;在接近相同面积资源和功耗下,改进apFFT/FFT算法的频率估计精度约为修正Rife算法的2倍;GNSS抗干扰硬件模块具备良好的滤除干扰能力.