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基于水下仪器的噪声去除方法研究
1
作者 庞云飞 任勇峰 赵逢锦 《舰船电子工程》 2025年第1期177-181,共5页
噪声抑制是提高水下目标检测能力的重要问题。为了减小水下测试中仪器的开关噪声对测量信号的影响,采用滤波方法对开关噪声进行滤除。文章分析了水下仪器接入测试系统时信号通道纹波急剧增大的原因,通过理论分析与实验仿真对低频信号进... 噪声抑制是提高水下目标检测能力的重要问题。为了减小水下测试中仪器的开关噪声对测量信号的影响,采用滤波方法对开关噪声进行滤除。文章分析了水下仪器接入测试系统时信号通道纹波急剧增大的原因,通过理论分析与实验仿真对低频信号进行滤波处理,将仿中值滤波法与滑窗法相结合,对低频信号进行调制。试验结果表明:纹波得到有效抑制,仪器开关噪声对测试低频信号的干扰明显减少,且输出与真实数据接近,误差仅有5.3×10^(-4),处理后的数据在时间轴上产生的偏移仅有200μs,高度还原了真实数据,极大地提高了测试的准确性。 展开更多
关键词 中值滤波 图像去噪 开关噪声 纹波
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基于FPGA的多通道信源卡的设计
2
作者 任勇峰 郑思雨 《舰船电子工程》 2024年第11期86-90,100,共6页
在设计多路信号源时,为了解决通道切换时间较长和调理电路的复杂性较高这两个问题,同时为了提高模拟信号源的精度,设计了一种基于FPGA的多路模拟信源卡。该信源卡的主控芯片为FPGA,采用PCI9054作为桥梁完成以下两项任务:上位机下发指令... 在设计多路信号源时,为了解决通道切换时间较长和调理电路的复杂性较高这两个问题,同时为了提高模拟信号源的精度,设计了一种基于FPGA的多路模拟信源卡。该信源卡的主控芯片为FPGA,采用PCI9054作为桥梁完成以下两项任务:上位机下发指令、硬件电路与上位机进行通信,除此之外还采用了8片4通道的DA转换芯片AD5504进行数模转换,信源卡包含了32路输出通道,每路通道输出0~28 V可调模拟电压信号,且波形和占空比均可调。经过多次实验验证,该信源卡可以输出测试系统所需的模拟电压并且输出电压的误差小于满量程的0.1%,且各通道的功率控制在0.4 W以内,输出的模拟电压信号稳定性高,满足设计需求。 展开更多
关键词 PCI 模拟信号源 AD5504 多通道
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基于北斗短报文通信和组合模型算法的信标机设计 被引量：1
3
作者 薛思琪 任勇峰 《电子器件》 CAS 2024年第1期42-47,共6页
针对传统信标机落地后回收效率低、功率损耗大的问题,研制了一种可指示落点位置的新型信标机。在硬件部分,该信标机选用低功耗单片机STM32L431控制GPS定位模块和北斗短报文模块,并对供电电路实时采集。在软件部分,采用组合模型算法预测... 针对传统信标机落地后回收效率低、功率损耗大的问题,研制了一种可指示落点位置的新型信标机。在硬件部分,该信标机选用低功耗单片机STM32L431控制GPS定位模块和北斗短报文模块,并对供电电路实时采集。在软件部分,采用组合模型算法预测下一时刻的位置信息,并增加了“休眠工作”模式,实现与“正常工作”模式的循环切换。实验结果表明,组合预测结果和实地结果在经度、纬度和高度方向上的差值均在±25 m内,即落点搜寻工作可在以组合预测落点坐标为中心,维度为25 m×25 m×3 m的空间体内开展,提高了回收效率;双模切换的工作方式将能量损耗降低至传统信标机的64.7%,续航时间延长了11.16 h,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 信标机 落点预测 北斗短报文 组合模型 回收效率 低功耗
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基于FPGA的高精度振动采集传输系统
4
作者 李东星 荣刚 +2 位作者 穆克强 任勇峰 贾兴中 《舰船电子工程》 2024年第1期70-75,共6页
为了满足某飞行器飞行过程中不同部位振动监测的需求,完成多路振动信号实时采集,论文提出一种基于FPGA的高精度振动采集传输系统设计方案。首先设计调理电路,将传感器输出的电荷信号调理至采集范围内。其次,使用模拟开关对14路采集通道... 为了满足某飞行器飞行过程中不同部位振动监测的需求,完成多路振动信号实时采集,论文提出一种基于FPGA的高精度振动采集传输系统设计方案。首先设计调理电路,将传感器输出的电荷信号调理至采集范围内。其次,使用模拟开关对14路采集通道进行切换,使用16bit高精度ADC实现模数转换。最后,利用FPGA控制整个采集传输过程,将数字量编帧、打包、缓存,并通过以太网接口将采集数据发送至防护存储器进行数据存储。测试表明,数据可靠性高,在单路采样率为20kSPS、测量范围为±2000g时,振动信号的采集精度可达到±0.5%。 展开更多
关键词 振动信号 FPGA 模数转换 以太网
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一种高压缩比的箭载图像采集压缩装置的设计
5
作者 史强 任勇峰 +2 位作者 陈建军 杨振泽 张昊宇 《舰船电子工程》 2024年第9期165-170,共6页
为实现某箭载设备输出的模拟图像信号的采集处理,设计了一种基于Hi3516A为核心的箭载图像采集压缩装置。该装置采用了CCD图像传感器ICX811AKA作为成像器件,代替了箭载设备的模拟图像信号输出。通过GM7150解码芯片对采集到的模拟图像信... 为实现某箭载设备输出的模拟图像信号的采集处理,设计了一种基于Hi3516A为核心的箭载图像采集压缩装置。该装置采用了CCD图像传感器ICX811AKA作为成像器件,代替了箭载设备的模拟图像信号输出。通过GM7150解码芯片对采集到的模拟图像信号进行高效的数字化处理,转换成BT.656数字信号,从而实现对图像的准确采集与处理。利用集成了H.265压缩硬核的Hi3516A对图像数据进行有效压缩,压缩后的图像数据通过RS-422接口传到上位机。经试验分析验证,该装置成功实现了模拟图像信号向BT.656数字信号的转换,且压缩码率低至680 kbit/s,压缩比高达178∶1,视频图像PSNR值也达36.59 dB,能够满足高压缩率、低失真度等特点,有效保证图像传输的实时性,工作稳定可靠,为军事试验中的图像采集与处理提供了高效可靠的解决方案。 展开更多
关键词 Hi3516A 图像采集 GM7150 图像压缩 H.265
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基于FPGA的脉压信号采集卡设计
6
作者 刘忠睿 任勇峰 贾兴中 《舰船电子工程》 2024年第1期48-53,共6页
由于频带较宽的脉压信号在采集和传输过程中容易受到噪声的干扰而导致信号失真,论文针对这一问题,设计了一种高精度的脉压信号采集电路,从脉压信号的频率特性出发,分别从硬件电路和逻辑控制两方面对信号调理滤波及采样量化做了优化处理... 由于频带较宽的脉压信号在采集和传输过程中容易受到噪声的干扰而导致信号失真,论文针对这一问题,设计了一种高精度的脉压信号采集电路,从脉压信号的频率特性出发,分别从硬件电路和逻辑控制两方面对信号调理滤波及采样量化做了优化处理。采集信号在经过LTC1569的组合滤波电路后,在250kHz处衰减在3dB以内,且通带内信号波形稳定。同时通过优化采样电路,采用大于输入信号频率的8倍过采样和去极值算法滤波算法,经过多次实验,该采集卡的通道采集精度均优于0.1%,满足设计要求。 展开更多
关键词 脉压信号 频率响应 过采样 FPGA
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基于FPGA的高速数据采集存储系统设计 被引量：19
7
作者 任勇峰 张凯华 程海亮 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第1期135-139,共5页
针对飞行器在飞行状态下需要对外部环境进行识别和参数记录任务,提出基于FPGA的高速数据采集存储方案。通过对AD9254芯片前端电路进行合理设计,实现其对视频信号的高速采集,采样速率为132 Msample/s。利用FPGA静态仿真实现逻辑控制的修... 针对飞行器在飞行状态下需要对外部环境进行识别和参数记录任务,提出基于FPGA的高速数据采集存储方案。通过对AD9254芯片前端电路进行合理设计,实现其对视频信号的高速采集,采样速率为132 Msample/s。利用FPGA静态仿真实现逻辑控制的修正,解决了因内部时钟传输占空比失真而导致误码产生的问题。数据存储采用二级流水线的操作方式,写速率可达62 Mbyte/s。系统设备经地面联试试验已成功应用于工程实践,具有较高的可靠性和稳定性。 展开更多
关键词 高速数据采集 视频信号 静态仿真 逻辑控制 数据存储
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基于FPGA的CPCI高速读数接口设计 被引量：13
8
作者 任勇峰 彭巧君 刘占峰 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第1期148-151,共4页
针对提高读数测试设备实时准确接收、处理高速数据能力的问题,研究了基于FPGA的CPCI总线接口及LVDS高速数据接口。CPCI总线接口和LVDS高速数据接口相结合,既提高了系统的处理速度,又满足了数字信号处理的实时性。经过大量的试验验证,该... 针对提高读数测试设备实时准确接收、处理高速数据能力的问题,研究了基于FPGA的CPCI总线接口及LVDS高速数据接口。CPCI总线接口和LVDS高速数据接口相结合,既提高了系统的处理速度,又满足了数字信号处理的实时性。经过大量的试验验证,该高速读数接口能够准确接收并实时处理大量的高速数据,具有很高的可靠性,并且已经应用到了实际工程当中。 展开更多
关键词 读数接口 高速数据 CPCI总线 LVDS接口
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基于FPGA的视频转换系统设计 被引量：6
9
作者 任勇峰 王大伟 +1 位作者 石永亮 于丽娜 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第3期655-661,共7页
为解决不同视频系统之间显示时序、色彩空间、帧频、分辨率等不一致的问题,设计了一种以FPGA为控制核心,DDR2 SDRAM为高速缓存的视频转换系统,该系统从图形工作站采集到DVI视频,先进入高速缓存模块,然后通过视频转换算法在FPGA内部完成... 为解决不同视频系统之间显示时序、色彩空间、帧频、分辨率等不一致的问题,设计了一种以FPGA为控制核心,DDR2 SDRAM为高速缓存的视频转换系统,该系统从图形工作站采集到DVI视频,先进入高速缓存模块,然后通过视频转换算法在FPGA内部完成RGB至YCbCr的色彩空间转换,最后控制硬件实现PAL视频输出,实现了由DVI视频向PAL视频的转换。经长期测试证明:该系统稳定可靠,达到设计要求。 展开更多
关键词 视频转换 DVI PAL 高速缓存 转换算法
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基于NANDFLASH的双备份数据存储器的设计与实现 被引量：8
10
作者 任勇峰 刘晨晖 李辉景 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第4期862-867,共6页
针对航天飞行器恶劣的工作环境,结合相关课题的任务要求和技术指标,设计了一种可以工作在高温、高压、高冲击、高过载环境下的数据存储装置。选用XC3S400型号FPGA作为中央控制处理器,控制AD芯片实现对4路采样频率为27kHz噪声信号的同步... 针对航天飞行器恶劣的工作环境,结合相关课题的任务要求和技术指标,设计了一种可以工作在高温、高压、高冲击、高过载环境下的数据存储装置。选用XC3S400型号FPGA作为中央控制处理器,控制AD芯片实现对4路采样频率为27kHz噪声信号的同步采集,同时控制RS-422异步串行通信接口接收一路码率为9 830 400 bit/s的PCM数据流。最后将采集编码后的4路噪声信号和PCM解码数据按一定的帧格式进行混合编帧后双备份并行存入NAND型FLASH中。大量实验测试结果表明,固态存储器能够实现对四路噪声信号及一路PCM数据的准确采集及实时可靠存储。 展开更多
关键词 电子测试技术 NAND FLASH 双备份存储 高稳定性
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高冲击弹载记录器侵彻加速度信号的分析与研究 被引量：8
11
作者 任勇峰 王冰 贾兴中 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第4期994-999,共6页
为了了解炮弹从出膛到触靶侵彻目标整个过程的动态特性,就要对弹上存储器采集到的非平稳侵彻加速度信号进行处理。介绍了高冲击弹载记录器硬件系统的设计,并对弹体侵彻试验中实际获取的加速度信号在时间域进行了预处理、积分等分析。对... 为了了解炮弹从出膛到触靶侵彻目标整个过程的动态特性,就要对弹上存储器采集到的非平稳侵彻加速度信号进行处理。介绍了高冲击弹载记录器硬件系统的设计,并对弹体侵彻试验中实际获取的加速度信号在时间域进行了预处理、积分等分析。对高过载加速度信号进行小波分析,从而了解侵彻过程中各种频率成分。通过对信号的处理和全面分析得到了侵彻加速度信号的特征,为工程人员提供了一种如何去获取所需参数的数据处理方法。 展开更多
关键词 侵彻 高过载弹载记录器 信号处理 小波分析
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LTC1569滤波器在信号调理模块中的应用 被引量：13
12
作者 任勇峰 薛瑶 +1 位作者 侯卓 李圣昆 《电子设计工程》 2009年第7期119-120,123,共3页
为实现抗混叠滤波,采用Linear公司的滤波器LTC1569设计输出频率为0～2 kHz的信号滤波电路。通过实验验证利用LTC1569搭建的滤波电路对信号具有很好的滤波效果。
关键词 信号调理 LTC1569 低通滤波器 抗混叠滤波
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基于B9764的国产化多通道高精度信号源设计
13
作者 郑思雨 任勇峰 贾兴中 《电子器件》 2024年第6期1493-1498,共6页
为推进多通道高精度信号源的国产化进程,设计了一种基于B9764的国产化多通道高精度信号源。本信号源以国产FPGA芯片FMK50作为主控制器控制B9764芯片信号输出,DAC输出信号通过6片16路高速模拟开关和采样保持电路实现96路输出。并且采用F... 为推进多通道高精度信号源的国产化进程,设计了一种基于B9764的国产化多通道高精度信号源。本信号源以国产FPGA芯片FMK50作为主控制器控制B9764芯片信号输出,DAC输出信号通过6片16路高速模拟开关和采样保持电路实现96路输出。并且采用FPGA内部ADC结合模拟开关设计了自检电路,对输出信号进行采集、标定,实现信号源高精度输出及闭环检测。经过多次试验,该信号源在完全国产化的基础上能稳定输出可调0~5 V电压信号,输出电压精度优于满量程的0.15%,自检电路采集精度优于满量程0.1%,该设计具有良好的可行性与广泛的应用前景。 展开更多
关键词 B9764 国产化 多通道 高精度 FPGA
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基于Flash的侵彻关键信号分区存储方法 被引量：3
14
作者 任勇峰 周涛 +2 位作者 李辉景 刘占峰 王闯 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期106-109,共4页
针对弹体侵彻硬目标过程中,关键信号获取存储难度大,有效数据易丢失、被覆盖的问题,提出了基于Flash的侵彻关键信号分区存储方法。该方法将Flash存储单元逻辑上分为两区,通过判断弹体是否侵彻目标掉电,从而跳区将侵彻关键有效数据捕获... 针对弹体侵彻硬目标过程中,关键信号获取存储难度大,有效数据易丢失、被覆盖的问题,提出了基于Flash的侵彻关键信号分区存储方法。该方法将Flash存储单元逻辑上分为两区,通过判断弹体是否侵彻目标掉电,从而跳区将侵彻关键有效数据捕获并锁存至单次记录的第二区。实验表明,该分区存储方法获取关键信号准确可靠,记录数据完整度高,具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 FLASH 侵彻 存储测试
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模拟开关通道间串扰机理分析及解决办法 被引量：11
15
作者 任勇峰 王小兵 张凯华 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期198-201,共4页
针对采集系统的多种通道快速切换问题,设计建立了一种动态的等效电路模型,对出现通道间串扰的机理进行定性分析得出出现通道串扰的原因主要来源于电路的输出阻抗过大以及与后续负载的阻抗失配,产生了传输通道信号的前后叠加;通过在模拟... 针对采集系统的多种通道快速切换问题,设计建立了一种动态的等效电路模型,对出现通道间串扰的机理进行定性分析得出出现通道串扰的原因主要来源于电路的输出阻抗过大以及与后续负载的阻抗失配,产生了传输通道信号的前后叠加;通过在模拟开关的输入端进行阻抗匹配并且减小前级输出电阻,使得模拟开关稳定时间常数减小,在有限的采样时间内信号达到稳定状态。测试结果表明此模型可以消除不同通道之间的串扰,能够提高采集系统采集精度和可靠性。 展开更多
关键词 信号采集 模拟开关 等效电路 阻抗匹配 通道串扰
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雷达视频信号模拟器的硬件设计与实现 被引量：3
16
作者 任勇峰 李圣昆 +1 位作者 刘鑫 刘东海 《电子技术应用》 北大核心 2009年第1期67-69,74,共4页
一种基于TMS320C6713和FPGA的雷达视频信号模拟器,给出了一种可实时模拟多批次目标回波的雷达信号模拟器的实现方案。重点介绍了系统的硬件电路及其实现,并提出一种自适应单环总线结构,用于数据的快速下载。其视频信号的生成过程不是像... 一种基于TMS320C6713和FPGA的雷达视频信号模拟器,给出了一种可实时模拟多批次目标回波的雷达信号模拟器的实现方案。重点介绍了系统的硬件电路及其实现,并提出一种自适应单环总线结构,用于数据的快速下载。其视频信号的生成过程不是像大多视频模拟器的杂波数据那样通过USB或PCI总线将PC机的数据实时地传输至硬件电路的缓存单元,而是通过上述总线将杂波、噪声及目标参数等数据预先一次性下载至硬件电路的Flash存储器中,生成视频信号时,各通道分别从对应的Flash中读取数据,这样,系统的最大数据吞吐量就可达到240MB/s,完全满足视频信号产生的实时性要求。 展开更多
关键词 视频信号 数字信号处理 总线 FLASH
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高精度、高速雷达图像记录设备的研究 被引量：7
17
作者 任勇峰 张文栋 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S4期406-407,409,共3页
目的:研究用于机载挂飞雷达成像过程中的视频信号和图像数据的记录设备;方法:采用12位、65MSPS 的 AD 转换器,以 CPLD 为核心控制逻辑,用 SRAM 作为记录介质,实现该记录器;结果:该记录设备成功地应用于图像雷达机载挂飞试验中,采集精度... 目的:研究用于机载挂飞雷达成像过程中的视频信号和图像数据的记录设备;方法:采用12位、65MSPS 的 AD 转换器,以 CPLD 为核心控制逻辑,用 SRAM 作为记录介质,实现该记录器;结果:该记录设备成功地应用于图像雷达机载挂飞试验中,采集精度达到0.1%,记录器容量为132M,采样率40M,可以实时记录24幅雷达图像和其它参数;结论:该记录器通过地面联试和挂飞试验,表明采样精度高、原理简洁、性能稳定可靠实用。 展开更多
关键词 雷达图像 高速数据采集 记录器
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基于DDR2的高速图像数据传输系统设计 被引量：9
18
作者 任勇峰 张泽芳 +1 位作者 王国忠 张凯华 《电子技术应用》 2020年第1期62-65,共4页
在高速图像数据传输系统中,针对图像数据"高吞吐量"与"大容量"数据缓存的应用需求,提出了一种基于DDR2 SDRAM的高速图像数据传输系统设计方案。为了满足图像数据的高吞吐率要求和数据缓存的大容量需求,采用了FPGA内... 在高速图像数据传输系统中,针对图像数据"高吞吐量"与"大容量"数据缓存的应用需求,提出了一种基于DDR2 SDRAM的高速图像数据传输系统设计方案。为了满足图像数据的高吞吐率要求和数据缓存的大容量需求,采用了FPGA内部FIFO资源搭配片外DDR2的分级缓存机制;为了方便对图像数据的读写与地址的管理,对DDR2内部存储空间进行了重新分布。经测试,该系统可在上位机实时显示图像数据,且稳定可靠。 展开更多
关键词 DDR2 FPGA 分级缓存 数据传输
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基于CPCI总线的接口卡设计 被引量：2
19
作者 任勇峰 刘占峰 +3 位作者 彭巧君 李辉景 周涛 王淑琴 《电子技术应用》 北大核心 2014年第6期39-41,48,共4页
针对某弹上记录器的性能测试设计了地面测试设备。由于数据传输速率较快、数据量较大,为了提高测试设备接收、处理数据的能力,研究了基于CPCI总线的接口卡设计,既能实现准确接收,又能高效处理记录器下传的高速数据。经过实际验证,接口... 针对某弹上记录器的性能测试设计了地面测试设备。由于数据传输速率较快、数据量较大,为了提高测试设备接收、处理数据的能力,研究了基于CPCI总线的接口卡设计,既能实现准确接收,又能高效处理记录器下传的高速数据。经过实际验证,接口卡能够准确接收大量的高速数据,并能通过CPCI总线实时地上传给上位机进行显示和存盘,具有很高的可靠性。 展开更多
关键词 CPCI总线 LVDS RS422
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一种微型压力传感器调理电路的优化设计 被引量：10
20
作者 任勇峰 程心怡 贾兴中 《电子设计工程》 2021年第17期50-54,共5页
压阻式压力传感器的原始输出信号属于微弱信号,容易受到噪声信号的干扰,并且不利于后续的采集和利用。同时在测试过程中,容易受到温度的影响。针对这些特点,设计了基于压阻式敏感元件的信号调理电路。方案一通过对供电、放大、滤波等模... 压阻式压力传感器的原始输出信号属于微弱信号,容易受到噪声信号的干扰,并且不利于后续的采集和利用。同时在测试过程中,容易受到温度的影响。针对这些特点,设计了基于压阻式敏感元件的信号调理电路。方案一通过对供电、放大、滤波等模块电路的设计,实现对压力信号的调理。方案二选用美信公司高度集成的传感器调理芯片MAX1452对压力信号进行放大、校准及温度补偿等。通过对两种方案进行试验,结果表明两种调理电路均可得到平稳的压力信号。但方案二在温度补偿方面更具优势,并且其电路板尺寸为20 mm×20 mm,更加适合于微小型封装、高精度的压力传感器结构。 展开更多
关键词 压阻式压力传感器 信号调理 恒流源 MAX1452 微型 温度补偿
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