基于FPGA+DSP的多路采集与实时处理系统的设计

摘要

针对工程上高速飞行物体飞行姿态的测量特点：飞行参数信号要求同步多通道并行采集、数据采集时间长、环境干扰严重、实时性要求高，课题设计了满足研究需要的多通道数据采集与实时处理系统，具体的研究设计工作如下：
　　第一，针对高速飞行物体的飞行参数需要多通道实时采集和处理的要求，设计了基于FPGA+DSP的数据采集与实时处理的系统，其中FPGA芯片为系统提供核心控制，DSP芯片则专注数据的实时处理。系统利用五路12位并行采样A/D同步采集飞行物体上的传感器阵列信号，同时对采集到的数据实现实时滤波处理。
　　第二，在高速飞行物体飞行姿态参数的测量过程中，由于需要对该物体进行长时间的多通道的测量，数据量较大，但是选用的DSP芯片的内部存储空间不足，系统外扩了一片512M的NAND FLASH芯片，保证了系统能够应用于长时间，大容量的采集情况下不会丢失数据。
　　第三，针对该实时信号滤波时的特点，考虑到信号的采样频率相对带宽很大，利用多采样率技术设计了窄带FIR滤波器，避免了普通FIR滤波器阶数过高，需要较多的硬件资源，从而在DSP中运行时间过长的问题，保证了系统数据处理的实时性。同时，利用MATLAB和CCS的集成开发环境对设计的窄带FIR滤波器进行了仿真测试，验证了该设计的滤波效果和实时性效果。

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第一章 绪论

1.1 课题的背景

1.2课题相关技术的发展现状

1.3论文主要内容安排

第二章 系统的总体设计方案

2.1 系统总体设计

2.2采用DSP加FPGA的系统设计

2.3系统中的芯片的选择

2.4本章小结

第三章 硬件电路设计

3.1 系统硬件总体设计

3.2 数据采集模块的设计

3.3 FPGA控制模块

3.4 DSP处理模块及外围电路设计

3.5数据存储模块

3.6系统中的电源模块

3.7 本章小结

第四章 软件程序设计与仿真测试

4.1程序总体流程图

4.2 DSP处理模块中的程序设计与仿真

4.3 A/D采样时序

4.4本章小结

第五章 论文总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 对下一步工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢