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高頻<b>方波</b>

基于FPGA的激光測距數據處理系統

激光測距是隨著激光技術的出現而發展起來的一種精密測量技術，因其良好的精確度特性廣泛地應用在軍事和民用領域。但傳統的激光測距系統大多采用分立的單元電路搭建而成，不僅造成了開發成本較高，電路較復雜，調試困難等諸多問題，而且這種系統體積和重量較大，嚴重阻礙了激光測距系統的普及應用，因此近年來激光測距技術向著小型化和集成化的方向發展。本文就旨在找出一種激光測距的集成化方案，將激光接收電路部分集成為一個專用集成電路，使傳統的激光測距系統簡化成三個部分，激光器LD、接收PD和一片集成電路芯片。本文設計的激光測距系統基于相位差式激光測距原理，綜合當前所有的測相技術，提出了一種基于FPGA的芯片運用DCM的動態移相功能實現相位差測量的方法。該方法實現起來方便快捷，無需復雜的過程計算，不僅能夠達到較高的測距精度，同時可以大大簡化外圍電路的設計，使測距系統達到最大程度的集成化，滿足了近年來激光測距系統向小型化和集成化方向發展的要求，除此，該方法還可以減少環境因素對測距誤差的影響，降低測距系統對測試環境的要求。本論文的創新點有： 1.基于方波實現激光的調制和發射，簡化了復雜的外圍電路設計； 2.激光測距的數據處理系統在一片FPGA芯片上實現，便于系統的集成。在基于DCM的激光測距方案中，本文詳細的敘述了利用DCM測相的基本原理，并給出了由相位信息得到距離信息的計算過程，然后將利用不同測尺測得的結果進行合成，并最終將距離的二進制信息轉換成十進制顯示出來。本文以Xilinx公司Virtex-II Pro開發板做為開發平臺，通過編程和仿真驗證了該測距方案的可行性。在采用多次測量求平均值的情況下，該測距方案的測距精度可以達到3mm，測距量程可達100m。該方案設計新穎，可將整個的數據處理系統在FPGA芯片中實現，為最終的專用集成芯片的設計打下了基礎，有利于測距系統的集成單片化。

標簽： FPGA 激光測距數據處理

上傳時間： 2013-06-20

上傳用戶：lili1990
基于FPGA的全數字激光測距信號處理

激光測距是一種非接觸式的測量技術，已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設、安全監測以及智能控制等領域。早期的激光測距系統在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發、收信號以測量光脈沖往返時間，使得開發成本高、電路復雜，調試困難，精度以及可靠性相對較差，體積和重量也較大，且沒有與其他儀器相匹配的標準接口，上述缺陷阻礙了激光測距系統的普及應用。本文針對激光測距信號處理系統設計了一套全數字集成方案，除激光發射、接收電路以外，將信號發生、信號采集、綜合控制、數據處理和數據傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉換和AD轉換電路和濾波處理等模塊，可以直接對信號進行數字信號處理。與分立的單元電路構成的激光測距信號處琿相比，可以大大降低激光測距系統的成本，縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口，可以直接與通信模塊連接，構成激光遙測實時監控系統，通過LED實時顯示測距結果。這樣使得激光測距系統只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可，提出了橋梁的位移監測技術方法，并設計出一種針對橋梁的位移監測的具有既便攜、有效又經濟實用的監測樣機。本文基于xil inx公司提供的開發環境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發版來設計的，提出一種基于方波的利用DCM(數字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法；采用三把側尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz，對應的測尺長度分別為5米、50米和15000米，對應的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設計了一套激光測距全數字信號處理系統。為了證明本系統的準確性，另外設計了一套利用延時的方法來模擬激光光路，經過測試，證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監測是可行的，測量精度和測量結果也滿足設計方案要求。

標簽： FPGA 全數字信號處理激光測距

上傳時間： 2013-06-12

上傳用戶：fanboynet
基于FPGA的任意波形發生器

隨著國民經濟的發展和社會的進步，人們越來越需要便捷的交通工具，從而促進了汽車工業的發展，同時汽車發動機檢測維修等相關行業也發展起來。在汽車發動機檢測維修中，發動機電腦(Electronic Control．Unit-ECU)檢測維修是其中最關鍵的部分。發動機電腦根據發動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發動機的噴油、點火和排氣。所以，維修發動機電腦時，必須對其施加正確的信號。目前，許多發動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統信號，而是多種復雜波形信號。為了能夠提供這種信號，本文研究并設計了一種能夠產生復雜波形的低成本任意波形發生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。本文提出的任意波形發生器依據直接數字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理，采用自行設計現場可編程門陣列(FPGA)的方案實現頻率合成，擴展數據存儲器存儲波形的量化幅值(波形數據)，在微控制單元(MCU)的控制與協調下輸出頻率和相位均可調的信號。任意波形發生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統和電源模塊五部分組成。在設計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現DDFS的硬件算法。波形調整及濾波由兩級放大電路來完成：第一級對D/A輸出信號進行調整；第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調節。電源模塊利用三端集成穩壓器進行電壓值變換，利用極性轉換芯片ICL7660實現正負極性轉換。該任意波形發生器與通用模擬信號源相比具有：輸出頻率誤差小，分辨率高，可產生任意波形，成本低，體積小，使用方便，工作穩定等優點，十分適合汽車維修行業使用，具有較好的市場前景。

標簽： FPGA 任意波形發生器

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：KIM66
200mV~10V/0-24V電平單輸入單輸出模擬信號隔離變送器

轉速傳感器信號隔離變送器,正弦波整形主要特性: >> 轉速傳感器信號直接輸入，整形調理方波信號 >> 200mV峰值微弱信號的放大與整形 >> 正弦波、鋸齒波信號輸入，方波信號輸出 >> 不改變原波形頻率，響應速度快 >> 電源、信號：輸入/輸出 3000VDC三隔離 >> 供電電源：5V、12V、15V或24V直流單電源供電 >> 低成本、小體積，使用方便，可靠性高 >> 標準DIN35 導軌式安裝 >> 尺寸：106.7x79.0x25.0mm >> 工業級溫度范圍: - 45 ~ + 85 ℃ 應用： >> 轉速傳感器信號隔離、采集及變換 >> 汽車速度測量 >> 汽車ABS防抱死制動系統 >> 轉速信號放大與整形 >> 地線干擾抑制 >> 電機轉速監測系統 >> 速度測量與報警 >> 信號無失真變送和傳輸產品選型表： DIN11 IAP – S□ - P□ – O□ 輸入信號供電電源輸出信號特點代碼 Power 代碼特點代碼正負信號輸入，正弦波輸入幅度峰峰值（VP-P）：200mV~50V S1 24VDC P1 輸出電平0-5V O1 單端信號輸入，幅度峰峰值（VP-P）：5V S2 12VDC P2 輸出電平0-12V O2 單端信號輸入，幅度峰峰值（VP-P）：12V S3 5VDC P3 輸出電平0-24V O3 單端信號輸入，幅度峰峰值（VP-P）：24V S4 15VDC P4 集電極開路輸出 O4 用戶自定義 Su 用戶自定義 Ou 產品選型舉例：例 1：輸入：轉速傳感器，正弦波VP-P：200mV~10V；電源：24V ；輸出：0-5V電平型號：DIN11 IAP S1-P1-O1 例 2：輸入：轉速傳感器，正弦波VP-P：200mV~10V；電源：12V ；輸出：0-24V電平型號：DIN11 IAP S1-P2-O3 例 3：輸入：0-5V電平；電源：24V ；輸出：0-24V電平型號：DIN11 IAP S2-P1-O3 例 4：輸入：0-5V電平；電源：12V ；輸出：集電極開路輸出型號：DIN11 IAP S2-P2-O4 例 5：輸入：用戶自定義；電源：24V ；輸出：用戶自定義型號：DIN11 IAP Su-P1-Ou

標簽： 200 10 mV 24

上傳時間： 2013-10-22

上傳用戶：hebanlian
微電腦型數學演算式隔離傳送器

特點：精確度0.1%滿刻度可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計尺寸小,穩定性高

標簽： 微電腦數學演算隔離傳送器

上傳時間： 2014-12-23

上傳用戶：ydd3625
微電腦型數學演算式雙輸出隔離傳送器

特點(FEATURES) 精確度0.1%滿刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 類比輸出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 輸入/輸出1/輸出2絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 寬范圍交直流兩用電源設計(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,穩定性高(Dimension small and High stability)

標簽： 微電腦數學演算輸出隔離傳送器

上傳時間： 2013-11-24

上傳用戶：541657925
基于開關電容技術的鎖定放大器設計

鎖定放大是微弱信號檢測的重要手段。基于相關檢測理論，利用開關電容的開關實現鎖定放大器中乘法器的功能，提出開關電容和積分器相結合以實現相關檢測的方法，并設計出一種鎖定放大器。該鎖定放大器將微弱信號轉化為與之相關的方波，通過后續電路得到正比于被測信號的直流電平，為后續采集處理提供方便。測量數據表明鎖定放大器前級可將10-6 A的電流轉換為10-1 V的電壓，后級通過帶通濾波器級聯可將信號放大1×105倍。該方法在降低噪聲的同時，可對微弱信號進行放大，線性度較高、穩定性較好。 Abstract: Lock-in Amplifying（LIA）is one of important means for weak signal detection. Based on cross-correlation detection theory， switch in the swithched capacitor was used as multiplier of LIA， and a new method of correlation detection was proposed combining swithched capacitor with integrator. A kind of LIA was designed which can convert the weak signal to square-wave， then DC proportional to measured signal was obtained through follow-up conditioning circuit， providing convenience for signal acquisition and processing. The measured data shows that the electric current（10-6 A） can be changed into voltage（10-1 V） by LIA， and the signal is magnified 1×105 times by cascade band-pass filter. The noise is suppressed and the weak signal is amplified. It has the advantages of good linearity and stability.

標簽： 開關電容鎖定放大器

上傳時間： 2013-11-29

上傳用戶：黑漆漆
主從型IGCT逆變器及其在STATCOM中的應用

本文針對6KV中壓電網三相平衡負載的無功功率補償，結合二極管箝位多電平逆變器和H橋級聯多電平逆變器的特點，提出了一種能夠直接并入電網的新型主從式的逆變器結構：主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器，從逆變器采用三個H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級聯的形式連接，最后構成一個五電平的混聯逆變器。從逆變器負責產生一個方波電壓，構成輸礎正弦電壓的基本成分：主逆變器產生輸出電壓的補償部分以及負責消除低次諧波。對于主逆變器直流側電容電壓的平衡問題，本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法，從而降低了PWM調制時控制方法的復雜性。因為集成門極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優點，主電路選用IGCT作為開關器件。本文詳細分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結構，同時給出了電路參數的確定方法，并對STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進行了理論分析。根據本文提出的主從型逆交器結構特點，建立了基于瞬時無功理論的STATCOM系統動態控制模型，并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結構在消除諧波方面的優越性。

標簽： STATCOM IGCT 逆變器中的應用

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：frank1234
基于單片機的超低頻任意函數信號發生器

摘要：超低頻信號發生器是科研、教學、制造業中一種最常用的通用儀器，輸出波形一般固定為正弦波、三角波、鋸齒波和方波，不能實現有時在實驗和工程應用中需要的特殊信號或自定義信號。而要實現這一要求，不是做成硬件式的專用信號發生器，就是用計算機系統來完成，前者仍然不靈活，后者費用太高。然而應用單片機技術，通過軟件與硬件的有機結合由硬件電路搭成一個環境平臺，再由軟件程序把要求的“任意函數信號”數據表嵌入在單片機程序存儲器內，通過軟件程序更改輸出波形數據表，即可方便實現輸出任意函數信號，而無需變動硬件電路。本原理樣機使用單片機AT89C51，對其進行一次固化，可以安排四種任意波形，頻率范圍為0.001～800Hz，幅值范圍為0～±10V。本文中對原理樣機的軟硬件系統的性能和誤差進行了定量分析，并設計了一套使用Intel公司的新一代16位單片機80296SA對該樣機進行了性能提升的新型樣機方案，然后對新型樣機方案進行了原理分析和性能分析，并給出了誤差的定量計算，表明此方案不但可使樣機的原理頻率范圍提高至1500Hz，輸出幅值不變，輸出分辨率提高至212，使波形質量大為改善。希望這種性價比較高的函數信號發生器對科研、教學、制造業有所幫助。關鍵詞：單片機應用 MCS51 MCS296 超低頻信號發生器

標簽： 單片機函數信號發生器超低頻

上傳時間： 2013-11-20

上傳用戶：7891
基于PC機的電子琴設計

基于PC機的電子琴設計一、實驗目的１．掌握利用pc機揚聲器發出聲音的方法。２．學習利用系統功能調用從鍵盤上讀取字符的方法。二、實驗內容與要求利用PC機和揚聲器實現簡易電子琴的功能。１．基本要求（1）電子琴功能，編寫程序，程序運行時使pc機成為一架可彈奏的“鋼琴”。當按下PC機鍵盤數字鍵1-8時，依次發出1,2,3,4,5,6,7,i八個音調。（2）音樂盒功能，內部存儲至少2首以上的樂曲，根據菜單選擇播放。２．提高要求（1）使一組放光二極管隨音調變化而改變，實現音樂彩燈（2）能夠實現高、中、低音的選擇。（3）能夠存儲彈奏的內容，進行回放。三、實驗報告要求１．設計目的和內容２．總體設計３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法）四、設計原理要使揚聲器發出不同的音調，就得輸入不同頻率的波形。通過給8253定時/計數器裝入不同的計數值，可以使其輸出不同頻率的方波。經過放大器的放大作用，便可驅動揚聲器發出不同的音調，只要插入一段延時程序之后，再將揚聲器切斷，音調的聲音就可以持續一端時間。通過計算機的不同按鍵輸出不同的音調，需要使用系統調用功能以接收鍵入字符，并且要建立一張表，使鍵入字符與頻率構成一個對應關系。

標簽： PC機電子琴

上傳時間： 2013-10-16

上傳用戶：xlcky

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