摘要：动态测试领域当中,常常需要测控系统同时完成多类非电量信号以及多类数字信号的测量。为满足这一要求,提出了基于FPGA的多类型混合信号采集存储系统的设计。该系统以FPGA作为中央逻辑控制单元,实现多类型传感器信号的测量、滤波、A/D转换,以及多路电量信号、RS-422信号、CML标准的图像信号等的采集与存储。经试验验证,该系统性能稳定,数据存储可靠,满足实际测试要求。

摘要：针对复杂环境下对机器人多自由度灵活稳定运动的需求,设计一种基于神经网络自整定PID控制算法的球形机器人;该系统采用重心偏离的方式为机器人提供动力,利用对质量块的智能调速改变机器人的方向,结合陀螺仪加速度计等惯性传感器实现对机器人方向和位移的精确控制;机器人内部安装包括图像采集系统在内的多种传感器,利用设计的遥控程序,可以通过电脑或手机APP功能通过WiFi实现机器人远程控制。对机器人性能进行测试,实验结果表明该机器人运动性能良好,运动轨迹和姿态角误差在控制器接受范围内,在管道、密闭空间探查等方面具有良好应用前景。

摘要：针对数字式锁相环前端A/D单元中,采样时钟在锁相环锁定前存在动态变化的问题,利用16位ADC器件AD7626的特点设计了一种基于FPGA的频率自适应欠采样电路,提出了频率自适应的时序控制策略,解决了FPGA时序控制驱动程序对输入采样信号频率变化的自适应问题。动态欠采样频率下对时基信号进行采样的实验测试结果表明,采集信号频率与理论一致,设计采样电路具有频率自适应特性。

摘要：介绍了一种适用于振动测试的传感器网络节点,通过该节点搭建的传感器网络可以检测材料是否存在缺陷。该节点的硬件电路以cyclone III系列FPGA为核心,包括3维振动信号调理采集单元、1个外部SD卡存储器、1个2.4 G频段的无线收发单元1、个传感器单元和USB-SPI电路以实现无线、有线两种传输方式。实验结果表明设计系统是可行且有效的,将会为MEMS技术应用于振动检测领域奠定基础。

摘要：针对需满足当前大量程、高射频火炮自动机运动规律的测试要求,基于相关研究并在总结自动机运动特点的基础上,提出一种大量程高射频自动机运动规律测试方法。利用一字线形激光器作为测试光源,经柱面平凸透镜一维扩束后照射到自动机运动机构所粘贴的原向反射屏上,原向反射屏随自动机同步运动。通过高速相机采集原向反射屏运动的图像序列,经图像处理获得自动机的运动规律。根据实际测试指标分析方法所涉及到的光学参数,对曲柄导杆机构一维运动规律进行测试,试验结果表明:在满足某型号火炮自动机行程为700 mm,理论运动最大速度为10 m/s的试验条件下,系统所测的位移和速度误差分别为0.57%和0.99%,该光路设计方案可行。

摘要：为了提高导航精度,设计了以DSP+单片机双处理器为核心的MIMU/GPS组合导航微处理器系统,采用单片机+双口RAM采集GPS数据并缓存,DSP对数据并行读取,既节约了CPU时间,又实现了对IMU的高采样率;采用TL16C550A与MAX232和主机异步串行通信,来实现DSP和上位机的高速通信,并对数据实时显示;整个系统采用CPLD为时序控制,并利用1PPS脉冲和CPLD时钟分频实现MIMU和GPS数据的同步采集。本系统在中北大学周边路段进行跑车实验,以5K的采样率对惯性测量单元采样,同时能够完成周期内的导航解算,避免了串口通信带来的CPU时间等待;同时系统以1PPS为时间基准触发DSP中断能够保证数据采集和读取的实时性。通过实验验证,本系统具有高采样率,实时性好的优点,为组合导航系统的研究提供硬件平台,在实际的工程应用中具有一定的参考价值。

摘要：在无法直接接触测量信号的场合,采用无线耦合方式进行信号传输与测试,对无线耦合信号传输天线进行参数设计,通过ADS软件对电感为4μH、中心频率为7.812 MHz的天线阻抗匹配设计进行仿真,搭建阻抗匹配电路,比较匹配前后天线端测试信号变化,优化天线阻抗匹配网络。

摘要：提出一种基于CPLD的16通道超声回波门参数的数字化控制方法。当选用1 MHz时钟,门前沿、门宽控制范围为0～63μs,精度为±1μs,可满足大部分工程应用。该方法为大型多通道超声检测系统中回波门参数的数字化控制提供一种基础平台,简化了电路设计、布线、焊接和调试等,从本质上解决了模拟法控制精度低、稳定性差和操作不方便等缺点,还从本质上解决了基于专用集成C/T法集成度低,不宜用于大型多通道检测系统的缺点。

摘要：针对传统反锐化掩膜算法对噪声敏感,不能较好地同时增强对比度和细节的问题,提出一种基于顶帽变换的反锐化掩膜算法。通过形态学中的顶帽变换增强图像的对比度,利用迭代中值滤波与原图像的差值获取图像的细节信息,采用自适应调节参数控制细节锐化。由于图像中某些局部细节信息和人类视觉系统具有模糊性,采用模糊数学算子代替普通的加减和数乘进行反锐化掩膜运算。实验结果表明,该算法在整体对比度增强的同时凸显了图像的细节信息,产生了较好的视觉效果。

摘要：若测试系统的带宽不能完全覆盖冲击波信号的有效带宽,就会存在较大的动态误差。根据冲击波测试系统的激波管动态校准实验数据,建立了冲击波测试系统动态数学模型,设计了动态校正数字滤波器。仿真结果表明,动态校正滤波器明显提高了系统动态响应的快速性,展宽了工作频带。实弹测试结果显示,校正滤波器能提高冲击波测试的精度和可靠性。该方法能有效消除动态误差,提高测试数据的准确性。