《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于SOPC的脈沖信號(hào)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第7期
李海生,張 凡
長(zhǎng)治學(xué)院 電子信息與物理系,山西 長(zhǎng)治046011
摘要: 為提高測(cè)量系統(tǒng)的精度、集成度和設(shè)計(jì)靈活性,設(shè)計(jì)了基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)的脈沖信號(hào)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)采用等精度測(cè)頻法實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的測(cè)量,利用等效脈沖計(jì)數(shù)法完成對(duì)占空比和上升時(shí)間的精確測(cè)量,所設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)在硬件和軟件上都可進(jìn)行編程。經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)頻率、占空比、幅值和上升時(shí)間的測(cè)量,測(cè)量結(jié)果具有較高的精度,其中時(shí)間測(cè)量精度可達(dá)1 ns。
中圖分類(lèi)號(hào): TN98;TM935
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.191300
中文引用格式: 李海生,張凡. 基于SOPC的脈沖信號(hào)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2020,46(7):84-87.
英文引用格式: Li Haisheng,Zhang Fan. Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(7):84-87.
Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC
Li Haisheng,Zhang Fan
Electronic Information and Physics Department,Changzhi University,Changzhi 046011,China
Abstract: In order to improve the accuracy, integration and flexibility of the system, a pulse signal parameter measurement system based on system-on-a-programmable-chip(SOPC) is designed. The system realizes the frequency measurement by using the equal precision frequency measurement method, and the duty cycle and rise time measurement are realized by using the equivalent pulse counting method. The designed measurement system is programmable in hardware and software. After testing and verification, the system can realize the measurement of pulse signal frequency, duty cycle, amplitude and rise time. The measurement results have high accuracy, and the time measurement accuracy can reach 1 ns.
Key words : pulse signal;parameter measurement;frequency;system-on-a-programmable-chip(SOPC);raise time

0 引言

    脈沖信號(hào)廣泛應(yīng)用于通信、測(cè)控、雷達(dá)和導(dǎo)航等領(lǐng)域,在很多場(chǎng)合下需要對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行參數(shù)(頻率、周期、占空比、幅值和上升時(shí)間等)的測(cè)量[1-2]。如在扭矩的測(cè)量中,需要對(duì)磁電式傳感器的多路脈沖信號(hào)進(jìn)行相位差的測(cè)量[3];在雷達(dá)領(lǐng)域的敵我識(shí)別詢(xún)問(wèn)信號(hào)檢測(cè)中,需要對(duì)敵我識(shí)別信號(hào)的時(shí)域參數(shù)包括脈沖寬度、幅度和到達(dá)時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量[4]。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,脈沖信號(hào)的頻率越來(lái)越高。從早期使用單片機(jī)作為控制器進(jìn)行測(cè)量[5],再到后邊使用DSP進(jìn)行測(cè)量[6],一直在不斷更新核心處理器。可編程邏輯器件的發(fā)展,為高速脈沖信號(hào)的測(cè)量提供了新的設(shè)計(jì)方法。現(xiàn)有的測(cè)量系統(tǒng)多數(shù)是基于FPGA和單片機(jī)相結(jié)合[7],這樣可以很好地發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),但也存在著集成度不高、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。本文提出了基于可編程片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,將處理器集成于FPGA內(nèi)部,所設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)具有很高的靈活性和集成度。




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作者信息:

李海生,張  凡

(長(zhǎng)治學(xué)院 電子信息與物理系,山西 長(zhǎng)治046011)

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