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多路光电信号的采集与处理系统设计

王剑飞  
【摘要】:随着电子技术和信息技术的迅猛发展,数据采集系统在工业生产、国防技术和科学研究等领域得到了广泛的应用,对于采集数据精度、通道数、数据量的要求也越来越高。本文以多路密闭弹仓内炮弹型号识别这一课题项目为背景,设计了基于FPGA和DSP的多路光电信号的采集与处理系统,对64路光电测距传感器的模拟信号进行数字化采集与处理,并通过TFT液晶屏实时地显示炮弹弹型的识别结果。 首先,在分析了课题的研究来源及国内外技术发展现状的基础上,比较了单片机为核心的传统多路采集系统的优缺点,确定了以FPGA+DSP为核心的多路采集与处理系统的设计方案,其具有采集速度更快、性能更加稳定、可扩展性更好的优点。根据数据采集的基本原理和设计要求,提出系统的总体设计方案,并对关键元器件进行了选型。其次是硬件电路的设计,包括多路信号采集控制模块电路、DSP外围电路、电源电路和TFT液晶屏接口电路,并通过一块双口RAM芯片实现了FPGA和DSP之间数据传输的接口结构。然后,针对系统进行模块化的软件设计,以FPGA为控制核心产生各种控制时序,利用DSP对采集数据实时处理并实现FIR低通滤波功能。最后,利用TFT液晶屏实时地显示64路炮弹弹型的识别结果。 本文对系统软、硬件研究设计过程进行了详细的论述,对系统的各个部分进行了调试,在各模块调试正确的基础上进行了系统整体性能的测试,通过CCS3.3软件平台在计算机实时地显示处理结果,并对测试结果进行分析。测试结果表明,本系统能够完成对64路光电测距传感器的模拟信号进行采集和处理,并实时地显示炮弹型号。


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