文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
基于FPGA的信号采集与处理系统设计与实现
姓名:赵宇玲
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:是湘全;王志华
20080601
摘要关键词:数据采集,,珼控制器,精度为恍藕旁ご砟?槭紫榷圆裳萁谢缓蟠渲罠蠪随着计算机科学和芯片制造工艺的飞速发展,数据采集、处理和传输这三大信息技术基础相互促进,推动着数字系统向着大容量、小体积、高速度的方向发展。凭借其灵活性、适应性和可重构性使得这一趋势成为现实。目前,结合高速痛笕量缘テ現:诵目刂朴氪硇酒氖窒低吵晌Q芯康娜鹊恪本文以公司的为平台,设计实现了一个四道并行信号采集与处理系统,、采样模块,信号预处理模块和数据存储控制模块。其中信号调理模块对输入信号执行滤波、放大处理;采样模块采样率可控,负责对调理后的信号进行疍变换,变换处理;数据存储控制模块对预处理的结果进行缓存。本设计为了提高砥鞯木ǘ和效率,采用乒乓操作和并行流水线技术,,性能大大提高,成本大大降低。本文最后介绍了硬件设计中高速电路的信号完整性解决方案,设计制作了信号调理及采样电路板和信号处理电路板,并将设计软件下载到进行了调试。测试结果表明本设计的性能达到技术指标要求。硕士论文基于的信号采集与处理系统设计与实现
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硎晡鹪碌笕砌甓嘣箩苋声明学位论文使用授权声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀选题背景和意义模拟信号转变为计算机可识别的数字信号,然后根据不同需要由计算机进行相应的处理从而实现对相关设备或仪器的控制,这个过程就需要涉及信号的采集与处理【度和精度等。在保证精度的情况下要尽可能提高采样速率,以满足实时采集、实时处理别等处理,从而得到符合需要的信号形式【俊U攵圆煌挠τ贸『鲜中藕糯砜刹捎迪至艘桓龆嗤ǖ佬藕挪杉氪硐低常讼低晨梢杂τ糜谕枷翊怼⑼ㄐ拧现代航空、电力、雷达、通信、医疗等众多领域常常需要测量多种信号,并将所测<扑慊技术的高速发展为人们利用现代数字信号处理技术高速、大量的处理信息提供了有效手段,并对数据采集技术提出了越来越高的要求。数据采集系统的好坏主要取决于采样速和实时控制对速度的要求。数字信号处理是以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识不同的设备实现,比如计算机或专用处理器,工业控制等领域常常采用专用处理器实现。目前常用的专用处理器有两种实现方式:使用信号处理器ü砑喑淌迪郑挥用现场可编程门阵列实现。利用软件编程虽然有很大的灵活性,但兄令的执行时间均是单周期,而且受到串行指令流的限制,每个时钟周期所作的有用操作数有限,难以实现高速大规模运算。例如在多路数据采集和处理系统中要满足实时处理就需要多个处理器并行处理,成本高,而且单片拇硭俣纫彩芟蕖O执笕萘俊高速度的采用硬件描述语言迪终鱿低常市砩杓迫嗽崩貌⑿写砑术实现高速信号处理算法,并且只需单个处理器就能通过模块化设计实现所期望的性能,很好的解决了上述矛盾。随着信号采集与处理系统速度的提高,系统对与之匹配的存储器和总线接口也提出了更高的要求,因此在系统设计时需要综合考虑各方面,针对不同的应用领域和要求结合模拟信号特性选择最适合的处理器、存储器和总线接口方式。目前,高速信号采集及处理算法理论已日趋成熟,但具体实现方法仍有待进一步研究。凭借其在数据采集控制和信号处理方面的高性能和便于系统集成、易扩展等优势受到广大信号处理工程师的关注。把现代信号对实时处理的要求和设计的灵活性相结合起来,实现并行算法与硬件结构的优化配置,提高信号处理速度己成为当今数字信号处理领域的发展方向。本文对基于的信号采集与处理系统进行了研究,利用单片作为整个系统的控制、处理核心,结合疍转换器和大容量存储器医疗等信号处理领域,具有极强的应用价值和广泛的应用前景。硕士论文基于的信号采集与处理系统设计与实现
国内外发展状况众所周知,近年来,与数掘采集系统相关的技术及数字信号处理技术得到了飞速发展,处理速度提高了三个数量级,总线的带宽也获得了兜奶岣撸系统工程师的设计难度、系统设计成本都随着