文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
基于FPGA的四路同步数据采集和处理系统的设计
姓名:周洪刚
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:王志华
20070601
摘要关键词:,数据采集,琁数字信号处理是信息科学中近几十年来发展最为迅速的学科之一。常用的实现高速数字信号处理的器件有虵哂屑啥雀摺⒙呒迪帜芰η俊⑺度快、设计灵活性好等众多优点,尤其在并行信号处理能力方面比哂攀啤在信号处理领域,经常需要对多路信号进行采集和实时处理,为解决这一问题,本文设计了基于的数据采集和处理系统。本文首先介绍数字信号处理系统的组成和数字信号处理的优点,然后通过算法的比较选择和硬件实现方案的比较选择,进行总体方案的设计。在硬件方面,特别讨论了信号调理模块、模数转换模块、芯片配置等功能模块的设计方案和硬件电路实现方法。信号处理单元的设计以H砑教ǎ捎肰涂核的方法,设计了时钟产生模块、数据滑动模块、怂隳?椤⑶竽T怂隳?椤⑿号控制模块,完成信号处理单元的设计,并采用仿真工具进行相关的时序仿真。最后利用对设计进行验证,达到技术指标要求。硕士论文基于的四路同步数据采集和处理系统的设计
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研究生签名:—互毗槎砷年‘月∥日唧年瞒匀学位论文使用授权声明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。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀数字信号处理概述数字信号处理是从世纪年代以来,随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的新兴学科,它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,用数字的数值计算的方法对信号进行滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩与识别等一系列的加工处理,借以达到提取信息和便于应用的目的。.中藕糯硐低车幕咀槌模拟信号的数字化处理系统,即是先将模拟信号转换为数字信号,然后用数字技术进行处理,最后再还原成模拟信号。输入模拟信号先经过前置预滤波器,将中高于折叠频率檠德实囊话的分量滤除,防止信号频谱的混叠,然后对模拟信号采样,采样过程即是对模拟信号的时间离散化的过程,随后经疍变换器将变成数字信号。数字信号处理器对进行处理,得到输出数字信号,经疉变换器转换成模拟信号,此信号经低通滤波器,滤除不需要的高频分量,得到所需的平滑的模拟输出信号。⒉灰欢ㄒ包括它的所有框图。有些系统只需数字输出,就不需要疉变换器;另一些系统的输入就是数字量,因而就不需要疍变换器;,在许多领域中逐渐代替了传统的模拟信号处理。相对于模拟信号处理,数字信号处理具有几项突出的优点【浚ǘ雀撸耗D馔绲木ǘ扔稍F骷龆ǎD馄骷木ǘ群苣汛颪陨希而数字系统只要位字长就可以达到。的精度。在高精度系统中,有时只能采用数字系统。榛钚愿撸菏窒低车男阅苤饕S沙朔ㄆ鞯南凳龆ǎ凳谴娣旁谙凳存储器中的,因而只需改变存储的系数就可得到不同的系统,
煽啃郧浚阂蛭J窒低持挥辛礁鲂藕诺缙健癘”和“保蚨苤芪Щ境的温度及噪声的影响较小。而模拟系统的各元器件都有一定的温度系数,且电平是连续变化的,易受温度、噪声、电磁感应等的影响。数字系统如采用大规模集成电路,其可靠性就更高。菀状蠊婺<桑菏植考陕呒且湓<钩桑哂懈叨鹊墓娣缎砸子谑现大规模集成化。另外,在低频段,它可以制成比模拟电路体积小而廉价的电路。,在此时间空隙中送入其它路的信号,而各路信号则利用同一处理器,后者在同步器的控制下,算完一路信号后再算另一路信号。处理器的运算速度越高,能处理的信道数目也就越多。输入信号苫竦酶咝阅苤副辏喝缍孕藕沤衅灯追治觯谑制追治鲋校芏云德实端进行分析,且可以做到较高分辨率。又如,有限长冲激响应数字滤波器可实现准确的线性相位特性,这在模拟系统中是很难达到的。攵辔恚豪门哟蟮拇娲⒌ピ?梢源娲⒁恢』蚴⊥枷裥藕牛迪二维甚至多维信号的处理。由于数字信