廣東工業(yè)大學碩士學位論文 (工學碩士) 基于FPGA的PCIE數(shù)據(jù)采集卡設計數(shù)據(jù)采集處理技術與傳感器技術、信號處理技術和PC機技術共同構成檢測 技術的基礎，其中數(shù)據(jù)采集處理技術作為實現(xiàn)自動化檢測的前提，在整個數(shù)字化 系統(tǒng)中處于尤為重要的地位。對于核磁共振這樣復雜的系統(tǒng)設備，實現(xiàn)自動化測 試顯得尤為必要，又因為核磁共振成像系統(tǒng)的特殊性，對數(shù)據(jù)的采集有特殊要求， 需要根據(jù)各種脈沖序列的不同要求設置采樣點數(shù)和采樣間隔，根據(jù)待采信號的不 同帶寬來設置采樣率，將系統(tǒng)成像的數(shù)據(jù)采集下來進行處理，最后重建圖像和顯 示。因此本文基于現(xiàn)有的采集技術開發(fā)專門應用于核磁共振成像的數(shù)據(jù)采集卡。 該采集卡從軟件與硬件兩個方面對基于FPGA的PCIE數(shù)據(jù)采集卡進行了研 究，并完成了實物設計。軟件方面以FPGA為核心芯片完成數(shù)據(jù)采集卡的接口控 制以及數(shù)據(jù)處理。通過Altera的GXB IP核對數(shù)據(jù)進行捕捉，同時根據(jù)實際需要 設計了傳輸協(xié)議，由數(shù)據(jù)處理模塊將捕捉到的數(shù)據(jù)通過CIC濾波器進行抽取濾 波，然后將信號存入DDR2 SDRAM存儲芯片中。在傳輸接口設計上采用PCIE 總線接口的數(shù)據(jù)傳輸模式，并利用FPGA的IP核資源完成接口的邏輯控制。 硬件部分分為FPGA外圍配置電路、DDR2接口電路、PCIE接口電路等模 塊。該采集卡硬件系統(tǒng)由Flash對FPGA進行初始化，通過FPGA配置PCIE總 線，根據(jù)FPGA中PCIE通道引腳的要求進行布局布線。DDR2接口電路模塊依 據(jù)DDR2芯片驅(qū)動和接收端的電平標準、端接方式確定DDR2與FPGA之間通 信的各信號走線。針對各個模塊接口電路的特點分別進行眼圖測試，分析了板卡 的通信質(zhì)量，對整個原理圖布局進行了設計優(yōu)化。 通過測試，該數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)了通過CPLD對FPGA進行加載，并在FPGA 內(nèi)部實現(xiàn)了抽取濾波等高速數(shù)字信號處理，各種接IsI和控制邏輯以及通過大容量 的DDR2 SDRAM緩存各種數(shù)據(jù)處理結果正確。經(jīng)系統(tǒng)成像，該采集卡采集下來 的數(shù)字信息可通過圖像重建準確成像，為核磁共振成像系統(tǒng)的工程實現(xiàn)打下了良 好的成像基礎。
上傳時間： 2022-06-21
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隨著圖像采集系統(tǒng)的廣泛應用，人們對CCD探測系統(tǒng)的要求日益提高。傳統(tǒng)的CCD探測系統(tǒng)由于結構復雜，造價較高，已不能滿足日益廣泛的應用需要。本文設計了一套基于單片F(xiàn)PGA的小型化與經(jīng)濟化的CCD探測系統(tǒng)，能夠滿足空間光強的測量并實現(xiàn)光信號的識別和處理。本文研究了CCD探測系統(tǒng)的基本結構。設計了基于單片F(xiàn)PGA的CCD探測系統(tǒng)的硬件電路原理圖，完成了硬件電路板制作與調(diào)試。系統(tǒng)FPGA選用Altera公司的低成本FPGA芯片EP2C20Q240，電路板采用雙層板設計，實現(xiàn)了CCD探測系統(tǒng)的小型化與經(jīng)濟化的目標。利用FPGA器件實現(xiàn)了CCD驅(qū)動時序脈沖的設計、實現(xiàn)了單采樣與相關雙采樣的控制程序設計，利用FPGA的數(shù)字信號處理功能實現(xiàn)了相關雙采樣的信號處理。基于FPGA的可編程特性，在不改變外部電路的基礎上，通過程序的改變，對CCD驅(qū)動頻率、模數(shù)轉換器采樣時刻的選擇進行方便調(diào)節(jié)。系統(tǒng)與上位機的數(shù)據(jù)傳輸接口采用了網(wǎng)絡傳輸方案，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡傳輸?shù)倪h距離傳輸、遠程訪問、信息共享等優(yōu)勢，系統(tǒng)采用基于FPGA的Nios IⅡ嵌入式處理器系統(tǒng)，通過對其應用軟件的開發(fā)，實現(xiàn)了系統(tǒng)與上位機之間數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。
上傳時間： 2022-06-23
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基于LTspice的射極跟隨器仿真實驗1，實驗要求與目的（1）進一步掌握靜態(tài)工作點的調(diào)試方法，深入理解靜態(tài)工作點的作用。（2）調(diào)節(jié)電路的跟隨范圍，使輸出信號的跟隨范圍最大。（3）測量電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。（4）測量電路的頻率特性。2·實驗原理在射極跟隨器電路中，信號由基極和地之間輸入，由發(fā)射極和地之間輸出，集電極交流等效接地，所以，集電極是輸入/輸出信號的公共端，故稱為共集電極電路。又由于該電路的輸出電壓是跟隨輸入電壓變化的，所以又稱為射極跟隨器。3.實驗電路射極跟隨器電路如圖 1所示。4.實驗步驟（1）靜態(tài)工作點的調(diào)整。按圖 1連接電路，輸入信號由信號發(fā)生器產(chǎn)生一個幅度為 1V、頻率為1kHz的正弦信號。要注意使信號不失真輸出。（2）跟隨范圍調(diào)節(jié)。增大輸入信號直到輸出出現(xiàn)失真，觀察出現(xiàn)了飽和失真還是截止失真，再增大或減小信號，使失真消除。再次增大輸入信號，若出現(xiàn)失真，再調(diào)節(jié)信號使輸出波形達到最大不失真輸出，此時電路的靜態(tài)工作點是最佳工作點，輸入信號是最大的跟隨范圍。最后輸入信號增加到28 v，電路達到最大不失真輸出如圖 2所示。最大輸入、輸出信號波形如圖 3所示。
上傳時間： 2022-06-26
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隨著電力電子技術、微處理器技術以及新的電機控制技術的發(fā)展，交流調(diào)速性能日益提高，變頻調(diào)速技術的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應速度，一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應用的需求，而交流電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制（Ficld Oricnted Control），能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機電磁轉矩的快速控制，本文對三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)進行了研究和分析，以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統(tǒng)。并分析了逆變器死區(qū)效應的產(chǎn)生，實現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補償。本文介紹了交流調(diào)速及其相關技術的發(fā)展，變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標系下的數(shù)學模型為基礎，通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉坐標系下的數(shù)學模型，并利用轉子磁場定向的方法，對該模型進行分析，設計了轉子磁鏈觀測器，以實現(xiàn)交流電機電流量的有效解耦，得到定子電流的轉矩分量和勵磁分量。仿?lián)绷麟姍C的控制方法，設計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺，在此基礎上實現(xiàn)了矢量控制算法，論述了電壓空間矢量調(diào)制（SVPWM）的原理和方法，并對其進行了改進。最后對逆變器的死區(qū)進行了補償。實驗表明基于轉子磁場定向的矢量控制（FOC）系統(tǒng)，結構簡單，電流解赫方便，動態(tài)性能好，精度較高，能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機控制系統(tǒng)的轉矩和速度要求。
標簽： dsp 三相交流異步電機 矢量控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-30
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基于MATLAB的有源濾波器研究[1]
上傳時間： 2013-05-15
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設計與實現(xiàn)基于DSL的接入方案
上傳時間： 2013-04-15
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基于ＰＤＭ 的注塑模并行設計系統(tǒng)研究
標簽： 模 并行 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-08-04
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基于網(wǎng)絡的塑料異型材擠出模ＣＡＤ系統(tǒng)的研究
上傳時間： 2013-04-15
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基于LabVIEW的泰克示波器與計算機的通信
上傳時間： 2013-06-03
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基于LabVIEW的計算機溫度檢測器設計
上傳時間： 2013-04-15
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