一种智能信号采集与处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种智能信号采集与处理系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断进步，越来与越多的智能设备进入到了我们的生活工作中，在带来极大便利的同时，也减少了人员参与，从一定程度上节省了成本。在数据探测方面，智能设备的利用领域也在增加，传统的浅海地形测量以船只为平台，采用声纳技术进行，这种测量方法对于一些船只难以驶入的区域便形成了测量盲区，在一定程度上影响了探测领域的发展。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种智能信号采集与处理系统。
[0004]—种智能信号米集与处理系统,其特征在于包括时钟模块、数模转换电路模块、电源转换电路、FPGA、按键、通信接口、上位机和显示器；其中FPGA包括时钟处理芯片、数模转换芯片、信号处理模块、总线和存储模块；时钟模块与FPGA中时钟处理芯片相连接；数模转换电路与FPGA中数模转换芯片相连接；电源转换电路与信号处理模块相连接；按键和显示器均与FPGA相连接；上位机通过通信接口与FPGA相连接。
[0005]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述通信接口为RS232接口。
[0006]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述存储模块为设置为双口 RAM。
[0007]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述数模转换芯片采用ADSl 174 芯片。
[0008]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述电源转换电路设置有稳压芯片。
[0009]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述FPGA的工作频率为 50MHz。
[0010]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，通过激光的高相干性测量光声浅海地形遥感系统中水表面的振动速度，进而获得水中的声信息，实现光声浅海地形遥感探测中的水声信号的实时采集与处理。本发明所述的信号采集与处理系统结构简单，易于操作，适于推广应用。
【具体实施方式】
[0011]一种智能信号采集与处理系统，其特征在于包括时钟模块、数模转换电路模块、电源转换电路、FPGA、按键、通信接口、上位机和显示器；其中FPGA包括时钟处理芯片、数模转换芯片、信号处理模块、总线和存储模块；时钟模块与FPGA中时钟处理芯片相连接；数模转换电路与FPGA中数模转换芯片相连接；电源转换电路与信号处理模块相连接；按键和显示器均与FPGA相连接；上位机通过通信接口与FPGA相连接。
[0012]本发明所述的一种智能信号采集与处理系统，所述通信接口为RS232接口。所述存储模块为设置为双口 RAM。所述数模转换芯片采用ADSl 174芯片。所述电源转换电路设置有稳压芯片。所述FPGA的工作频率为50MHz。电源转换电路通过7805稳压芯片、AMSl 117稳压芯片和LM1085稳压芯片实现电源电压的转换，为系统提供5 V, 1.8 V, 3.3 V和1.2 V电压。信号调理电路模块包括两路差分放大电路，每路差分放大电路由一片高性能的全差分音频运算放大器芯片0PA1632构成。A/D转换电路模块是在四通道16位求和型模数转换芯片ADS1174、稳压芯片REF1004以及集成运放芯片0PA350的基础上实现的，高速状态下，ADSl 174芯片速度可以达到52KSPS，并支持多通道并行处理。采用DAC8551和REF02稳压芯片实现D/A转换，DAC8551是一款16位电压输出模数转换芯片，REF02稳压芯片为DA芯片提供2.5V的参考电压。本系统采用RS 232串行方式进行通信，考虑到激光多普勒测振计信号采集与处理系统中FPGA接口电路是TTL电平，所以需要经过MAX3232芯片实现与RS232标准电平的转换。在工作过程中，FPGA首先检测是否接收到数据采集完毕的使能信号，如果没有接收到就一直进行检测，如果收到就读取16位数据并缓存。当FIFO接近全满状态时启动数据处理逻辑，数据处理逻辑通过一系列乘加运算结合流水线的设计方法实现，并将运算结果适当截位输出给双口 RAM。双口 RAM拥有两套完全独立的数据线、地址线和读写控制线，当检测到有数据输入时，读地址开始加1，否则读地址保持不变。上位机准备就绪，即双口 RAM数据准备输出时，双口 RAM写地址开始加I，通过串行接口将数据输出。在输出模拟信号时，只有当DAC8551芯片输入寄存器接收到24位数
据，同时同步信号为低电平时，才能启动D/A转换逻辑，时钟模块的功能就是根据设计要求，利用锁相环以及使能时钟的设计方法为各个模块提供所需的时钟信号。通过锁相环配置工具将50 MHz的系统时钟进行1/2分频，从而产生频率为25 MHz并满足时序约束的主时钟。每路两路信号经过FPGA处理后解调出多普勒频移信息，处理后的数据存储在双口RAM中，通过RS232接口快速传输至上位机或者数模转换成模拟信号输出。
【主权项】
1.一种智能信号采集与处理系统，其特征在于包括时钟模块、数模转换电路模块、电源转换电路、FPGA、按键、通信接口、上位机和显示器；其中FPGA包括时钟处理芯片、数模转换芯片、信号处理模块、总线和存储模块；时钟模块与FPGA中时钟处理芯片相连接；数模转换电路与FPGA中数模转换芯片相连接；电源转换电路与信号处理模块相连接；按键和显示器均与FPGA相连接；上位机通过通信接口与FPGA相连接。
2.如权利要求1所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述通信接口为RS232 接口。
3.如权利要求1所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述存储模块为设置为双口 RAM。
4.如权利要求1所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述数模转换芯片采用ADSl 174芯片。
5.如权利要求1所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述电源转换电路设置有稳压芯片。
6.如权利要求1所述的一种智能信号采集与处理系统，其特征在于所述FPGA的工作频率为50MHz。
【专利摘要】一种智能信号采集与处理系统，属于电子技术领域。其特征在于包括时钟模块、数模转换电路模块、电源转换电路、FPGA、按键、通信接口、上位机和显示器；其中FPGA包括时钟处理芯片、数模转换芯片、信号处理模块、总线和存储模块；时钟模块与FPGA中时钟处理芯片相连接；数模转换电路与FPGA中数模转换芯片相连接；电源转换电路与信号处理模块相连接；按键和显示器均与FPGA相连接；上位机通过通信接口与FPGA相连接。通过遥感系统中水表面的振动速度，进而获得水中的声信息，实现光声浅海地形遥感探测中的水声信号的实时采集与处理。本发明所述的信号采集与处理系统结构简单，易于操作，适于推广应用。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104656506
【申请号】CN201410744386
【发明人】曾利霞
【申请人】曾利霞
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月9日