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基于压电效应的FPGA降水粒子测量系统设计 被引量:2
1
作者 刘清惓 朱俊丰 +3 位作者 杜虹 郭薇 韩上邦 王勋涛 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第3期85-88,共4页
降水粒子测量是气象观测要素中重要的组成部分。提出了一种基于压电传感器的新型感测方法,并依此设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的降水粒子信号采集处理系统。该系统对信号进行多路同步采集,并利用拟合所得的各路系统响应函数与... 降水粒子测量是气象观测要素中重要的组成部分。提出了一种基于压电传感器的新型感测方法,并依此设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的降水粒子信号采集处理系统。该系统对信号进行多路同步采集,并利用拟合所得的各路系统响应函数与各粒子响应函数实现对粒子的测量。系统实现信号全量程采集的同时有效降低了非线性误差。实验结果表明:该系统对于粒子直径观测误差小于±0.1 mm,具有量程宽、精度高、响应快、粒子判别准确等特点。 展开更多
关键词 降水粒子 压电传感器 现场可编程门阵列 同步数据采集
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基于FPGA的多传感器融合同步授时系统设计 被引量:3
2
作者 黄战华 李晓伟 +1 位作者 王康年 董联欣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第7期52-61,共10页
为了充分发挥多传感器融合系统的优点,提高其同步授时的精确性和信息融合的鲁棒性,设计了一种基于FPGA的多传感器融合同步授时系统。系统传感器包含激光雷达、相机以及惯性测量单元IMU;通过FPGA内部的秒脉冲(PPS)校准模块产生的精确且... 为了充分发挥多传感器融合系统的优点,提高其同步授时的精确性和信息融合的鲁棒性,设计了一种基于FPGA的多传感器融合同步授时系统。系统传感器包含激光雷达、相机以及惯性测量单元IMU;通过FPGA内部的秒脉冲(PPS)校准模块产生的精确且稳定的信号作为标准触发信号,触发校准模块以该标准触发信号作为基准结合各传感器自身工作频率产生同步脉冲触发各传感器,以此方式实现激光雷达、惯性测量单元IMU和相机的同步授时。实验结果表明:基于FPGA的多传感器融合同步授时系统实现了各传感器的同步授时,且传感器信息融合的有效性与鲁棒性较好。 展开更多
关键词 fpga 多传感器融合 同步授时 信息融合 纳秒时间戳 数据采集
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基于FPGA的空间电场信号采集系统设计 被引量:2
3
作者 刘洋 姜秀杰 《现代电子技术》 2012年第19期56-58,共3页
提出一种基于FPGA的空间电场信号数据采集与处理系统的设计方案,FPGA为主控制器控制A/D采样和同步422发送。X,Y,Z三个方向的空间电场信号经过信号处理和A/D采样,在FPGA片内滤波划分为不同的频段,通过同步422接口发送到后续设备。该系统... 提出一种基于FPGA的空间电场信号数据采集与处理系统的设计方案,FPGA为主控制器控制A/D采样和同步422发送。X,Y,Z三个方向的空间电场信号经过信号处理和A/D采样,在FPGA片内滤波划分为不同的频段,通过同步422接口发送到后续设备。该系统性能可靠稳定,致力于应用在探空火箭有效载荷——箭载电场仪上,对其他电场信号采集与处理系统也有一定的应用价值。 展开更多
关键词 fpga 空间电场信号 数据采集 同步422
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基于FPGA的高速同步串行总线设计 被引量:2
4
作者 黄润龙 《电讯技术》 2008年第11期92-96,共5页
为了实现高速同步串行总线设计,提出了基于FPGA使用硬件描述语言实现同步串行总线通信的方法,同时在工程应用中验证了其高速率和高可靠性的总线传输特性,为提高SRU(场内可更换单元)级之间总线速率提供参考。
关键词 数据传输 fpga 同步串行总线 LVDS 高级数据链路控制规程 硬件描述语言
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基于MPSoC的双通道超宽带高速采集测试系统
5
作者 郭广浩 刘志哲 +2 位作者 王波 赵晨旭 孟庆龙 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期74-77,83,共5页
针对ADC在通信及雷达探测等领域的应用受到的带宽限制问题,以及对高速ADC芯片自身的测试需求,设计了一种超宽带高速数据采集系统。该系统以Xilinx MPSoC为控制核心,通过64-lane的JESD204B高速接口实现了双路各40 GSPS采样率的超高带宽... 针对ADC在通信及雷达探测等领域的应用受到的带宽限制问题,以及对高速ADC芯片自身的测试需求,设计了一种超宽带高速数据采集系统。该系统以Xilinx MPSoC为控制核心,通过64-lane的JESD204B高速接口实现了双路各40 GSPS采样率的超高带宽采样数据的传输,通过硬件同步时钟以及软件接收端释放延迟相结合的方式实现双通道数据同步,并将数据通过RAM缓存到外挂的DDR4阵列中,通过网口将数据回读到上位机的方式,实现对数据的精确分析和复杂的处理。经过大量的读写测试表明,该系统可以稳定完成高速率数据采集,无数据丢包,误码率为0。文中采用差异化乒乓RAM容量的方式使突发存储容量在系统固有的存储空间基础上提升约20%,采样总带宽可达80 GB/s,在高速采集领域具有参考价值。 展开更多
关键词 超高带宽 高速采集 数据同步 JESD204B fpga
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基于FPGA的实时数据采集系统设计 被引量:8
6
作者 夏祥龙 陈津平 胡春光 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第11期307-311,共5页
基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和NiosII软核处理... 基于Windows操作系统的计算机,难以满足长时间、大数据量的实时稳定测量与控制要求。针对该问题,在反射差分光谱仪的电子控制部分,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时控制与数据采集系统设计方案。采用硬件描述语言和NiosII软核处理器系统相结合的设计方式,实现FPGA与计算机、探测器的高速USB通信,与角度编码器的同步串行通信,以及探测器和角度编码器之间的精确同步控制等功能,完成角度数据和光谱数据的实时采集。实验结果表明,该系统的同步控制和数据采集性能较好,仪器的实时性能提升显著。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 实时数据采集 USB通信 同步串行通信 同步控制 硬件描述语言 NIOSII软核处理器
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基于FPGA与ARM的遥测数据网络化采集 被引量:4
7
作者 王冬冬 李宇 张保祥 《现代电子技术》 2011年第16期89-92,共4页
现有的遥测接收机为PCI接口,需安装在工控机上使用,为实现设备小型化、便携化,设计实现了小型网络接口遥测解调模块,可配合带有网口的计算机使用。采用FPGA进行遥测数据的帧同步与IRIG-B时码解调,将接收到的遥测数据添加时码后发送给AR... 现有的遥测接收机为PCI接口,需安装在工控机上使用,为实现设备小型化、便携化,设计实现了小型网络接口遥测解调模块,可配合带有网口的计算机使用。采用FPGA进行遥测数据的帧同步与IRIG-B时码解调,将接收到的遥测数据添加时码后发送给ARM处理器中的Linux系统,并编写Linux 2.6下的FPGA驱动程序,实现FPGA数据的读取,然后通过网卡以TCP/IP格式发给主机,主机实现数据存储与显示。 展开更多
关键词 fpga 帧同步 ARM 遥测数据 网络化 LINUX
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基于FPGA及数字倍频技术实现数据同步采集的研究 被引量:1
8
作者 王军 和敬涵 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期60-63,85,共5页
应用GPS授时技术提出一种电力系统交流电气信号同步采集的设计方案。设计采用自顶向下的设计方法,选用了可编程逻辑控制器件FPGA芯片作为硬件开发平台完成GPS系统对时、数字倍频、A/D转换同步采样控制和数据存储的集成。实现了电力系统... 应用GPS授时技术提出一种电力系统交流电气信号同步采集的设计方案。设计采用自顶向下的设计方法,选用了可编程逻辑控制器件FPGA芯片作为硬件开发平台完成GPS系统对时、数字倍频、A/D转换同步采样控制和数据存储的集成。实现了电力系统内部不同变电站之间以及变电站内部不同单元之间数据同步采集及存储等功能。此外给出了使用综合开发平台Quartus II设计软件进行的仿真与分析。数据同步采集在电力系统集成保护中具有实际应用价值。 展开更多
关键词 电力系统 GPS 数字倍频 数据同步采集 fpga
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基于FPGA与DSP的INS/BDS组合导航数据精确对准方法 被引量:1
9
作者 纪志敏 李杰 +3 位作者 胡陈君 张泽宇 王帅 李炳臻 《电子测量技术》 北大核心 2022年第2期22-25,共4页
INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组... INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组合导航数据对准的方法。将BDS接收机的1PPS所激发的可调脉冲作为中断,通过FPGA主控芯片的控制实现对惯性传感器以及卫星导航模块的数据采集编帧和计时,然后由DSP实现对时延误差的计算以及外推拟合补偿,从而达到INS/BDS实时数据同步对准的目的。多次试验对比表明,该方法能够将位置精度提高50%左右,能够达到并且完成数据对准的要求,有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 INS/BDS 组合导航 数据同步 嵌入式平台 fpga DSP
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基于FPGA和DDR3 SDRAM的高精度脉冲发生器设计与实现 被引量:4
10
作者 施赛烽 叶润川 +1 位作者 林雪 徐南阳 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第2期206-209,283,共5页
文章介绍了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)和第三代双倍速率同步动态随机存储器(third generation of double-data-rate synchronous dynamic random-access memory,DDR3 SDRAM)的1 ns精度脉冲发生器的... 文章介绍了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)和第三代双倍速率同步动态随机存储器(third generation of double-data-rate synchronous dynamic random-access memory,DDR3 SDRAM)的1 ns精度脉冲发生器的实现方案。该设计在提高精度和增加指令存储空间的同时,兼顾了2 ns精度脉冲发生器多通道、可编程、可与外部时钟同步等特点。最后,通过金刚石中的氮-空位(nitrogen-vacancy,NV)电子自旋拉比振荡实验验证了1 ns精度脉冲发生器相对于2 ns精度脉冲发生器的优越性。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(fpga) 第三代双倍速率同步动态随机存储器(DDR3 SDRAM) 脉冲发生器 量子信息 拉比振荡
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光纤差动保护插值法数据同步的实现 被引量:11
11
作者 曹团结 徐建松 +3 位作者 尹项根 陈建玉 俞拙非 于海波 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第S1期134-137,共4页
采用插值法实现光纤差动保护数据同步,理论上正确可行,简单可靠,方法误差也在可接受的范围内,即使在较低的采样率下也可以满足精度要求。本文介绍了该新方法在保护装置中的实现情况。装置用DSP作为纵联光纤通信与保护功能的主处理器,满... 采用插值法实现光纤差动保护数据同步,理论上正确可行,简单可靠,方法误差也在可接受的范围内,即使在较低的采样率下也可以满足精度要求。本文介绍了该新方法在保护装置中的实现情况。装置用DSP作为纵联光纤通信与保护功能的主处理器,满足较大计算量的要求,纵联光纤通信接口基于单片FPGA设计,通信协议采用插值法数据同步设计的HDLC协议帧。该装置已研制成功并已通过了电力部门的各项检测检验,进入了工程应用阶段。该型装置从实践上证明了插值法数据同步的正确性、可行性及优越性。 展开更多
关键词 插值 数据同步 光纤通信 差动保护 数字信号处理器 fpga
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多探测器数据控制与处理系统设计 被引量:5
12
作者 成桂梅 刘涛 +2 位作者 荣鹏 程甘霖 段京 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期206-211,共6页
全谱段光谱成像仪集成可见多光谱、短波/中波红外以及长波红外三种探测器,覆盖十多个谱段,具有目前国内同类遥感仪器最宽光谱信息,同时系统复杂且技术难度较大。为解决全谱段光谱成像仪多探测器同步控制、海量数据存储与集成处理以及探... 全谱段光谱成像仪集成可见多光谱、短波/中波红外以及长波红外三种探测器,覆盖十多个谱段,具有目前国内同类遥感仪器最宽光谱信息,同时系统复杂且技术难度较大。为解决全谱段光谱成像仪多探测器同步控制、海量数据存储与集成处理以及探测器在轨增益、级数、积分时间等其他参数调整问题,设计了一种多探测器数据控制与处理系统。该系统硬件以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制处理单元,采用光耦合差分器件与其它设备进行连接和传输;FPGA软件采用模块化设计思想,自顶向下用硬件描述语言(VHDL)进行设计;利用仿真工具、硬件模拟器进行验证,结果证明了该设计的正确性和有效性。在实际工程应用中,该系统功能全面、接口灵活、可靠性高且易扩展。 展开更多
关键词 数据处理 同步控制 多探测器 fpga 全谱段光谱成像仪
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线阵CCD数据获取方法研究与设计 被引量:10
13
作者 李红梅 陈敏聪 +1 位作者 陈子瑜 沈激 《电子测量技术》 2008年第6期125-128,共4页
准确的实现输出图像信号的放大及模数转换是CCD图像数据获取的关键;文章在同步采样原理的基础上提出了一种适合线阵CCD的高精度同步采样方法;方法主要包括模拟信号的放大、峰值保持和同步采样。研究表明,采用峰值保持后的采集,显著改善... 准确的实现输出图像信号的放大及模数转换是CCD图像数据获取的关键;文章在同步采样原理的基础上提出了一种适合线阵CCD的高精度同步采样方法;方法主要包括模拟信号的放大、峰值保持和同步采样。研究表明,采用峰值保持后的采集,显著改善了图像数据的稳定性。文中介绍了该方法的系统设计及实现,并用条码对系统性能进行了测试分析。 展开更多
关键词 线阵CCD fpga 同步采样 数据获取
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基于同步状态机的帧同步实现 被引量:3
14
作者 陈建松 马明 谢艳丁 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2003年第11期28-30,共3页
采用FPGA设计了一种基于同步状态机的帧同步检测电路 ,具有帧同步的前方保护和后方保护以及接收端的定时功能。全部电路由硬件描述语言实现 ,可以集成在一片CPLD或FPGA芯片内部 ,用于数字通信系统接收端的帧同步和定时。
关键词 fpga 同步状态机 帧同步 硬件描述语言 数字通信
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面向数控机床的多通道传感数据采集卡设计 被引量:5
15
作者 王谦 王伟 石照耀 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第8期42-45,共4页
介绍了一种使用数控机床传感数据同步锁存方法的数据采集卡。该采集卡可以同步锁存八路模拟信号与六路数字信号,能够进行数据同步采集和处理与分析并将数据实时地传输至上位机。给出了各个模块的具体设计方法,以及整体设计的实现,并解... 介绍了一种使用数控机床传感数据同步锁存方法的数据采集卡。该采集卡可以同步锁存八路模拟信号与六路数字信号,能够进行数据同步采集和处理与分析并将数据实时地传输至上位机。给出了各个模块的具体设计方法,以及整体设计的实现,并解决14路传感器数据同步实时性差问题,验证了用FPGA与ARM微控制器实现PC与数据采集卡相互通信。 展开更多
关键词 数据同步锁存 同步采集 fpga 微控制器 数据采集卡
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基于PCI总线的行波数据采集系统 被引量:2
16
作者 方力谦 李晓明 +1 位作者 高辉 熊友红 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期80-84,共5页
在行波故障测距中,传统的数据采集系统无法满足采集高速变化的暂态电压、电流行波的要求,难以实现故障的精确定位。笔者研制了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,介绍了系统原理和硬件电路。以现场可编程门阵列(Field Programmable Gat... 在行波故障测距中,传统的数据采集系统无法满足采集高速变化的暂态电压、电流行波的要求,难以实现故障的精确定位。笔者研制了一种基于PCI总线的高速数据采集系统,介绍了系统原理和硬件电路。以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为中央处理器,通过高速A/D转换、同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM)和先进先出(First In First Out,FIFO)高速缓冲存储及PCI总线传输实现高速数据采集。该系统可实现高达100MHz的采样频率,能有效解决输电线路暂态行波的采集问题,在故障定位及微机保护中均能得到广泛应用。 展开更多
关键词 高速数据采集 现场可编程门阵列 PCI总线 行波 同步动态随机存储器 先进先出
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陆上地震勘探数据同步采集与实时传输的设计与实现 被引量:4
17
作者 吴增海 宋克柱 +2 位作者 杨俊峰 曹桂平 曹平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1233-1237,1272,共6页
针对陆上地震勘探的特点,设计并实现了节点数据同步采集和实时传输系统。一般传感器网络中,传感器节点往往采用本地时钟,并通过软件方法来进行补偿校准,但是由于本地时钟的初始相位不确定性,以及软件校准的局限,往往满足不了高分辨率的... 针对陆上地震勘探的特点,设计并实现了节点数据同步采集和实时传输系统。一般传感器网络中,传感器节点往往采用本地时钟,并通过软件方法来进行补偿校准,但是由于本地时钟的初始相位不确定性,以及软件校准的局限,往往满足不了高分辨率的地震数据采集要求,故提出了基于时钟恢复和锁相环技术在硬件上实现系统时钟同步的方法,从而实现了节点间数据的同步采集。经过测试,相邻节点的采样时刻最多相差1ns,达到了同步采样的要求。同时系统基于串行/解串技术实现了远距离高速数据的实时传输。 展开更多
关键词 地震勘探 同步采集 数据传输 现场可编程门阵列
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农村电网中光纤纵差保护的应用 被引量:3
18
作者 袁涛 潘捷 +1 位作者 李真 闫有朋 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第16期84-87,共4页
指出农村电网保护配置中存在的问题,分析了农村电网发展的趋势,进一步提出了光纤纵差保护在农村电网中的重要性。详细阐述了光纤纵差保护的实现过程和解决方案,针对光纤差动保护中的通道及数据传输问题进行了讨论,提出了解决保护两侧采... 指出农村电网保护配置中存在的问题,分析了农村电网发展的趋势,进一步提出了光纤纵差保护在农村电网中的重要性。详细阐述了光纤纵差保护的实现过程和解决方案,针对光纤差动保护中的通道及数据传输问题进行了讨论,提出了解决保护两侧采样同步问题的方案:通过牛顿插值法来实现采样同步,误差会大大减小。 展开更多
关键词 农村电网 光纤纵差 SDH OPGW 数据同步 牛顿插值 帧结构 fpga
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一种基于DPA的高速数据流接收的校正方法 被引量:3
19
作者 肖琳 叶芃 邱渡裕 《电子测量技术》 2012年第7期112-115,共4页
在高速数据采集系统中,对于高速数据流的接收的可靠性,是整个系统正常工作的前提与保证。在基于FPGA+DSP架构的高速数据采集系统中,由于FPGA布局布线、环境温度、工作电压的变化等各方面的影响,可能造成数据同步时钟与数据对应关系的偏... 在高速数据采集系统中,对于高速数据流的接收的可靠性,是整个系统正常工作的前提与保证。在基于FPGA+DSP架构的高速数据采集系统中,由于FPGA布局布线、环境温度、工作电压的变化等各方面的影响,可能造成数据同步时钟与数据对应关系的偏移,由此而可能造成高速数据流接收的不可靠。针对以上问题,基于DPA(dynamic phase alignment,动态相位调整)的设计思想,提出一种高速数据流接收的校正方法,并在FPGA+DSP架构的高速数据采集系统上设计实现,使得数据同步时钟的时钟沿与数据的有效窗口的最佳采样位置动态对齐。最终实验得到的数据和现象证明了该校正方法的可行性和稳定性。 展开更多
关键词 DPA 高速数据采集系统 fpga DSP 数据同步时钟
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多体交叉方式实现大容量FIFO缓存 被引量:1
20
作者 张大军 邓景丹 叶中付 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第B09期190-195,共6页
先进先出缓存是数据采集与处理设备中不可或缺的器件。尤其当使用响应慢或传输速率起伏大的数据存贮设备进行实时数据采集时,就更需要容量大、带宽高的高性能先进先出缓存。当该需求远超过集成FIFO产品的支持时,用动态存贮器实现先进先... 先进先出缓存是数据采集与处理设备中不可或缺的器件。尤其当使用响应慢或传输速率起伏大的数据存贮设备进行实时数据采集时,就更需要容量大、带宽高的高性能先进先出缓存。当该需求远超过集成FIFO产品的支持时,用动态存贮器实现先进先出缓存就成为惟一选择。本文根据动态存贮器在数据采集与处理设备中实现高速大容量先进先出缓存的应用需求,研究一种基于动态存贮器多体交叉结构实现高性能透明双端口缓存的方法,包括存贮组织、控制以及对容量、数据带宽的性能分析。在此基础上研制出样机,测试表明该方法的有效性及可行性。 展开更多
关键词 多体交叉 fpga 先进行出 透明双端口 SDR-SDRAM
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