多路光电信号的采集与处理系统设计

【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。
【作者】王剑飞；
【导师】程耀瑜；
【作者基本信息】中北大学，检测技术与自动化装置，2014，硕士
【关键词】数据采集与处理；多通道；FIR低通滤波器；FPGA；DSP；

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