基于A(yíng)DC和FPGA脈沖信號測量設計

MAX232是一個(gè)常用的電平轉換芯片，可以將FPGA輸出的LVTTL 3.3 V電平轉換為串口電平，以便被計算機UART口所識別和接收。由以上芯片組成的系統工作頻率為100 MHz，可實(shí)現快速、高精度地脈寬和頻率測量。其中采樣芯片和FPGA的硬件連接圖如圖3所示。

　　3FPGA軟件設計

　　本系統中的時(shí)域參數測量和頻域參數測量工作由FPGA擔任，其輸入為正交信號兩路序列，輸出分別為脈寬(PW)、重復周期(Pri)和頻率(f)。FPGA中的數字信號處理流程如圖4所示。

　　圖中，I(n)和Q(n)為兩路正交信號序列；A (n)為幅度信息序列；為相位信息序列。

　　兩路正交信號I(n)和Q(n) 序列經(jīng)過(guò)幅相解算后，即可得到幅度序列和相位序列。對于幅度序列，經(jīng)過(guò)低通濾波和歸一化，可得到規則脈沖，再按時(shí)域參數測量原理得到PW和Pri；對于相位序列，按照頻率測量原理可得到頻率f；然后將PW、Pri及f值存人雙口RAM，再將所存數據通過(guò)模擬串口從FPGA的通用I／O口傳出，經(jīng)MAX232電平轉換后輸入到計算機串口中，最后通過(guò)上位機顯示出來(lái)，以實(shí)現人機通信。

　　4結束語(yǔ)

　　本系統的輸入信號要求為正交信號，通?？捎糜谕ㄐ藕屠走_信號的后端數字信號處理。本系統采用相位差分算法來(lái)計算頻率，運算簡(jiǎn)單，FPGA速度可以?xún)?yōu)化到200 M本系統利用了采樣芯片和FPGA的高速性，從而實(shí)現了很高的測量精度和實(shí)時(shí)檢測的目的；由于采用模擬串口進(jìn)行傳輸，故其抗干擾性能較好。