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基于侧向耦合结构的准分布式光纤液漏传感器
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作者 高小龙 王刚 +2 位作者 张彦军 侯钰龙 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期453-457,共5页
针对现有的准分布式光纤传感测量技术复杂、精度不高且响应时间较慢等问题,设计出一种实时性高且成本更低的准分布式光纤传感器。传感器主要由柔性LED灯带和带有侧向耦合结构的聚合物光纤组成。侧向耦合结构被LED逐一照亮,形成一系列传... 针对现有的准分布式光纤传感测量技术复杂、精度不高且响应时间较慢等问题,设计出一种实时性高且成本更低的准分布式光纤传感器。传感器主要由柔性LED灯带和带有侧向耦合结构的聚合物光纤组成。侧向耦合结构被LED逐一照亮,形成一系列传感单元。光通过侧向耦合结构入射聚合物光纤中,当LED和耦合结构之间的介质改变时,耦合光强增加,光纤两端输出光强随之增加,则可将液漏事件转化为耦合介质改变来测量。结果表明,准分布式光纤液漏传感器具有检测和定位漏水信号的能力且定位精度小于等于10cm,实现了液漏检测和漏点定位的功能。 展开更多
关键词 光学测量 光纤传感 准分布式 液漏测量 侧面耦合
固贴式薄膜体声波传感器的仿真分析 预览
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作者 吴永盛 苏淑靖 +2 位作者 马晓鑫 袁财源 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第1期20-23,共4页
针对布拉格反射栅的特点,选用ta-C作为高声阻抗材料,AlN作为低声阻抗材料。利用COMSOL Multiphysics对布拉格反射栅薄膜体声波传感器(BAW-SMR)建模并对建立的模型进行固体力学和静电学的有限元仿真分析,得到了传感器的谐振频率、不同布... 针对布拉格反射栅的特点,选用ta-C作为高声阻抗材料,AlN作为低声阻抗材料。利用COMSOL Multiphysics对布拉格反射栅薄膜体声波传感器(BAW-SMR)建模并对建立的模型进行固体力学和静电学的有限元仿真分析,得到了传感器的谐振频率、不同布拉格反射栅对数下传感器的导纳特性曲线、阻抗特性曲线以及形变位移图。通过对比分析得出当前条件下布拉格反射栅对数为4对时,传感器的阻抗特性曲线平滑,谐振频率为3.258GHz;当布拉格反射栅对数为3对或5对时,阻抗特性曲线存在寄生谐振。针对存在寄生谐振的传感器,选取具有3对布拉格反射栅的传感器进行优化,通过改变传感器上电极的尺寸和厚度来消除寄生谐振,实现了对寄生谐振峰的有效抑制,为进一步的研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 布拉格反射栅 有限元模型 谐振频率 薄膜体声波
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一种新型电调FBAR结构的仿真分析 预览
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作者 吴永盛 苏淑靖 +2 位作者 张佳俊 王少斌 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第4期501-503,508共4页
针对目前薄膜体声波谐振器(FBAR)调谐范围小的问题,提出了一种新型电调FBAR结构,在传统FBAR的压电薄膜和底电极之间引入一层n型掺杂AlN半导体(n-AlN)薄膜。利用COMSOLMultiphysics对新型FBAR进行建模仿真计算,得到其谐振频率为1.92GHz,... 针对目前薄膜体声波谐振器(FBAR)调谐范围小的问题,提出了一种新型电调FBAR结构,在传统FBAR的压电薄膜和底电极之间引入一层n型掺杂AlN半导体(n-AlN)薄膜。利用COMSOLMultiphysics对新型FBAR进行建模仿真计算,得到其谐振频率为1.92GHz,阻抗特性曲线中存在寄生谐振峰,通过调整顶电极厚度进行优化,结果表明,当顶电极厚为0.1μm时,寄生谐振峰消失,此时器件谐振频率为1.976GHz,且顶电极厚度调整后器件整体性能有较大提升。对优化后的新型FBAR进行电调仿真分析,得到其调谐量为600kHz/V,比传统FBAR的150kHz/V有很大的提高,另外,仿真结果显示,谐振频率与外加调谐电压呈指数正相关。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器 有限元仿真 电压调谐 COMSOL MULTIPHYSICS
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PID神经网络算法对K型热电偶非线性校正 预览
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作者 苏淑靖 吕楠楠 《现代电子技术》 北大核心 2018年第14期74-78,共5页
针对火箭发射场发射效应测温系统中K型热电偶存在的非线性特性,设计中将非线性特殊点作为训练样本,采用新型动态PID神经网络算法对热电偶进行非线性校正。针对基本BP算法收敛慢、易陷入局部极值的缺点,提出利用粒子群算法来改进网络的... 针对火箭发射场发射效应测温系统中K型热电偶存在的非线性特性,设计中将非线性特殊点作为训练样本,采用新型动态PID神经网络算法对热电偶进行非线性校正。针对基本BP算法收敛慢、易陷入局部极值的缺点,提出利用粒子群算法来改进网络的寻优过程,并在传统算法基础上对其惯性权值的递减式子进行改进。使用Matlab建模仿真表明,改进算法在寻优过程中,收敛速度快,全局寻优能力强,有较好的控制效果。拟合出的温度电压关系呈现好的线性度,相对误差均控制在1%以内,提高了系统测试精度,满足对火箭发射时温度环境效应的监测要求。 展开更多
关键词 PID神经网算法 K型热电偶 粒子群优化 非线性校正 惯性权值 Matlab
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无线无源气体传感器的制备和测试 被引量:1
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作者 郭晓威 周天浩 +3 位作者 谭秋林 郭彦杰 张磊 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第3期189-193,200共6页
介绍了氨气传感器的制备和测试,利用原位聚合法将聚苯胺以多壁碳纳米管为核心进行聚合反应制备出介电纳米复合材料,将制备的介电纳米复合材料喷涂到传感器上作为气体传感器的敏感层,从而制备了复合材料的氨气传感器。作为对照组,采用相... 介绍了氨气传感器的制备和测试,利用原位聚合法将聚苯胺以多壁碳纳米管为核心进行聚合反应制备出介电纳米复合材料,将制备的介电纳米复合材料喷涂到传感器上作为气体传感器的敏感层,从而制备了复合材料的氨气传感器。作为对照组,采用相同的方法制备了纯聚苯胺敏感材料,在聚合过程中未掺入多壁碳纳米管,制备了纯聚苯胺气敏材料的氨气传感器。实验结果表明,多壁碳纳米管的适量掺入有效提高了传感器的灵敏度。在最佳温度45℃下,复合材料的氨气传感器对体积分数为3×10(-4)的NH_3的灵敏度为12.070 MHz,约为纯聚苯胺传感器的4.2倍。聚苯胺和多壁碳纳米管的介电纳米复合材料对NH_3具有很好的选择性。 展开更多
关键词 无线无源传感器 聚苯胺 碳纳米管 原位聚合 LC谐振 气敏特性
改进小波包阈值算法在振动信号去噪中的应用 预览 被引量:3
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作者 吕楠楠 苏淑靖 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期119-124,共6页
针对传统小波包降噪只考虑加性噪声,而无法去除乘性噪声的问题,提出了一种基于小波包系数阈值降噪的改进算法.该算法通过两次小波包分解和重构对信号降噪,第一次按照传统小波包去噪法去除加性噪声;第二次将分解后的小波包系数进行对数... 针对传统小波包降噪只考虑加性噪声,而无法去除乘性噪声的问题,提出了一种基于小波包系数阈值降噪的改进算法.该算法通过两次小波包分解和重构对信号降噪,第一次按照传统小波包去噪法去除加性噪声;第二次将分解后的小波包系数进行对数运算并采用阈值去噪法消除信号中乘性噪声.将改进算法应用于火箭发射塔架层2的振动信号去噪中.实验表明,改进算法相比于传统算法信噪比提高了2.2dB,且均方根误差降低;结合傅里叶变换,改进算法较好地保留了原始信号的能量特征及细节特征,为发射塔架在发射过程中承受的振动强度评估提供依据. 展开更多
关键词 小波包变换 阈值函数 乘性噪声 振动信号
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LC无源无线气体传感器的制备及对NH3气敏特性的研究 预览 被引量:1
7
作者 郭晓威 谭秋林 +2 位作者 郭彦杰 周天浩 《传感技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期1643-1646,共4页
采用酸化后的碳纳米管与聚苯胺掺杂作为传感器的气敏材料。通过丝网印刷技术将无铅铝浆印刷在氧化铝陶瓷基板上形成电感线圈,并将制备好的气敏材料涂覆到电感线圈上,制备出LC谐振式无源气体传感器。制作成气体传感器后在NH3气氛中进行... 采用酸化后的碳纳米管与聚苯胺掺杂作为传感器的气敏材料。通过丝网印刷技术将无铅铝浆印刷在氧化铝陶瓷基板上形成电感线圈,并将制备好的气敏材料涂覆到电感线圈上,制备出LC谐振式无源气体传感器。制作成气体传感器后在NH3气氛中进行测试分析,实现了在密闭环境下的非接触测量。重点分析了在室温下NH3气体的浓度对传感器谐振频率f0的变化及响应恢复时间的影响,结果表明气体浓度在300×10-6时,传感器的灵敏度为4.499 MHz。 展开更多
关键词 无线无源传感器 碳纳米管 气敏特性 LC谐振
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基于FPGA联合Sobel算法的实时图像边沿检测系统的设计与实现 预览 被引量:3
8
作者 王晓娟 《计算机测量与控制》 2017年第1期34-37,共4页
边沿检测技术作为数字图像处理领域的重要一支,在目标匹配.交通管控.国防安全等多个领域有着广泛的应用,能够精确高效地实现边沿检测对于后续进行更高层次的图像识别以及图像处理有着密切的联系;为了实现实时有效的图像边沿检测提... 边沿检测技术作为数字图像处理领域的重要一支,在目标匹配.交通管控.国防安全等多个领域有着广泛的应用,能够精确高效地实现边沿检测对于后续进行更高层次的图像识别以及图像处理有着密切的联系;为了实现实时有效的图像边沿检测提出了基于FPGA结合Sobel算法的实时图像边沿检测系统,硬件使用流水线结合并行处理的解决方案.能够有效提高图像处理的速度;算法设计采用Sobel算法.不但简化了运算同时获得了不错的检测效果:实验结果显示.系统可高效地达成实时图像边沿检测的设计目的.而凡提升了图像的处理效率与边沿检测的效果,便于满足后续图像处理的要求。 展开更多
关键词 FPGA SOBEL算法 图像边沿检测
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一种新型的不间断电源设计 预览
9
作者 王柳明 王红亮 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第23期209-213,共5页
在现代冶金、医药等行业中,供电不稳定或突然断电会造成严重的损失。为了克服各种供电不稳定因素,设计了一种新型的不间断电源。当供电不稳定的时候,能通过后备电池继续稳地的提供电能,避免负载系统遭受欠压、浪涌、过载等危害。系统采... 在现代冶金、医药等行业中,供电不稳定或突然断电会造成严重的损失。为了克服各种供电不稳定因素,设计了一种新型的不间断电源。当供电不稳定的时候,能通过后备电池继续稳地的提供电能,避免负载系统遭受欠压、浪涌、过载等危害。系统采用飞思卡尔微功耗单片机KL26作为主控制芯片,DC-DC转换器采用Buck/Boost拓扑结构,通过微处理器自带的A-D转换器采集系统的电压电流信号,然后对转换电路进行PID控制。设计实现了对后备电池可调恒流充电、对负载恒压放电和充放电自动转换等功能。系统还能对输入电压、输出电压和输出电流进行实时监控并显示。 展开更多
关键词 双向DC-DC转换器 不间断电源 恒流充电 KL26
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基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感器的制备和测试 预览 被引量:1
10
作者 唐顺 +2 位作者 伍国柱 谭秋林 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第35期231-233,243共4页
通过湿度感应技术与近场电磁耦合原理相结合,构成了基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感系统。此传感器包含义指电容与电感线圈构成的LC谐振电路和由聚酰亚胺薄膜构成的湿敏结构。当聚酰亚胺薄膜吸收水分子后,聚酰亚胺和水组成的复合体系... 通过湿度感应技术与近场电磁耦合原理相结合,构成了基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感系统。此传感器包含义指电容与电感线圈构成的LC谐振电路和由聚酰亚胺薄膜构成的湿敏结构。当聚酰亚胺薄膜吸收水分子后,聚酰亚胺和水组成的复合体系的介电常数发生变化,导致LC电路的谐振频率发生改变,通过读取天线将传感器频率信号读取出来。搭建湿度测试平台对传感器进行测试,结果表明传感器的谐振频率随着密闭环境中空气湿度的线性增大而呈线性减小的趋势。当湿度从50%RH变化到88%RH的时候,传感器谐振频率从113.712 1 MHz变化到92.311 5 MHz,灵敏度为0.545MHz/%RH。 展开更多
关键词 无线无源 谐振频率 聚酰亚胺 湿度
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无线传感器网络节点图像采集存储设计 预览
11
作者 张国佳 张彦军 +2 位作者 张美仙 刘文怡 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第5期1081-1085,共5页
为了监测和跟踪监控区域内的目标对象,提出了一种基于无线传感器网络节点的设计方案。随着高清图像传输速度越来越快、存储容量不断增大,使得每个节点的数据存储速率成为关键。以FPGA、DSP为控制核心,利用双片选交替双平面技术对混... 为了监测和跟踪监控区域内的目标对象,提出了一种基于无线传感器网络节点的设计方案。随着高清图像传输速度越来越快、存储容量不断增大,使得每个节点的数据存储速率成为关键。以FPGA、DSP为控制核心,利用双片选交替双平面技术对混合编帧后的数据进行存储,实现了一种对图像的高速采集,并解决了数据存储速率的问题。通过对系统采集回的数据进行科学分析和图像还原,结果表明该设计能够可靠、有效地实现对图像信息的采集与存储。 展开更多
关键词 无线传感器网络 采集存储 交替双平面页技术 FPGA FLASH
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基于高速FIFO的远程图像数据采集存储系统 预览 被引量:5
12
作者 马志刚 刘欣 +1 位作者 刘文怡 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第1期152-155,共4页
针对图像信号数据容量大、速度快的传输特点,设计了基于高速缓存FIFO的远程图像数据采集存储系统。硬件系统采用FPGA作为中央控制单元,IDT72V285作为图像数据的高速缓存FIFO,用以采集、编帧、传输和存储两路图像信号,最终通过计算机回... 针对图像信号数据容量大、速度快的传输特点,设计了基于高速缓存FIFO的远程图像数据采集存储系统。硬件系统采用FPGA作为中央控制单元,IDT72V285作为图像数据的高速缓存FIFO,用以采集、编帧、传输和存储两路图像信号,最终通过计算机回读数据,并实现对图像数据的还原处理。高速缓存FIFO设计、FLASH写入和数据远程读取是整个系统的关键部分。经试验验证,该图像数据采集存储系统性能稳定,数据存储可靠,满足实际测试要求。 展开更多
关键词 采集存储系统 高速FIFO 图像数据 FPGA FLASH
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一种新型遥测模拟测试系统的设计与实现 预览 被引量:5
13
作者 马睿 张会新 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第1期160-165,共6页
为保证箭上设备的高可靠性,提出一种新型模拟测试系统的设计方法,以FPGA为核心,模拟外部遥测系统所需测量参数。系统采用PCI9054实现与上位机的接口设计,通过各模块硬件电路及软件协议的综合设计实现了-10 V-10 V的各直流模拟信号以及RS... 为保证箭上设备的高可靠性,提出一种新型模拟测试系统的设计方法,以FPGA为核心,模拟外部遥测系统所需测量参数。系统采用PCI9054实现与上位机的接口设计,通过各模块硬件电路及软件协议的综合设计实现了-10 V-10 V的各直流模拟信号以及RS485数字信号的高可靠性稳定传输。经长期实验表明:模拟信号输出稳定,输出误差±80 m V,异步串行通信稳定可靠,系统数据传输速率可达到40 Mbit/s。 展开更多
关键词 电子技术 模拟测试系统 PCI 异步串行通信 AD5628
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一种遥测系统中信号源的设计 预览
14
作者 马睿 张会新 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第11期3801-3803,共3页
在遥测系统中,信号源能否完全模拟测试系统所需信号是保证整个系统高可靠性的核心;设计以FPGA为控制芯片,通过PCI总线实现与上位机的通信,结合硬件和软件的综合设计完成了模拟信号、时间指令信号及可变频脉冲信号的稳定输出。经长期实... 在遥测系统中,信号源能否完全模拟测试系统所需信号是保证整个系统高可靠性的核心;设计以FPGA为控制芯片,通过PCI总线实现与上位机的通信,结合硬件和软件的综合设计完成了模拟信号、时间指令信号及可变频脉冲信号的稳定输出。经长期实验表明:模拟信号输出稳定,输出误差±30mV,脉冲信号可按照要求准确输出不同频率、固定个数的脉冲,且系统数据传输速率可达到40 Mbps。 展开更多
关键词 信号源 PCI总线 AD5628 FPGA 测试系统
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基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计 预览
15
作者 马睿 张会新 +3 位作者 杨慧 张凤英 赵杰 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第12期4163-4165,共3页
针对RS-422接口与1553B总线接口无法直接进行高可靠性数据通信,提出了一种基于BU 61580总线控制器的接口及容错设计;设计采用1553B接口芯片BU-61580,通过FPGA控制完成了RS-422与1553B的接口控制及二者之间的数据处理;在硬件接口设计的... 针对RS-422接口与1553B总线接口无法直接进行高可靠性数据通信,提出了一种基于BU 61580总线控制器的接口及容错设计;设计采用1553B接口芯片BU-61580,通过FPGA控制完成了RS-422与1553B的接口控制及二者之间的数据处理;在硬件接口设计的基础上,设计IP-CORE完成BU-61580的芯片配置,并通过增加容错设计提高了总线控制器数据通信的可靠性;经测试结果显示,计算机通过总线控制器与RT终端通信稳定、可靠,并应用于某测试系统中. 展开更多
关键词 1553B总线 RS-422 BU-61580 容错设计 FPGA
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基于CY7C68013A的高速遥测数据采集系统设计与实现 预览 被引量:2
16
作者 张迦卫 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第30期181-185,共5页
为解决固态存储器与地面设备连接时传输速率较慢的问题,提出一种基于CYTC68013A的高速遥测数据采集系统。系统以FPGA为控制中心接收并处理两路数据,利用低压差分信号技术(10w voltage differential signaling,LVDS)发送帝令并接收... 为解决固态存储器与地面设备连接时传输速率较慢的问题,提出一种基于CYTC68013A的高速遥测数据采集系统。系统以FPGA为控制中心接收并处理两路数据,利用低压差分信号技术(10w voltage differential signaling,LVDS)发送帝令并接收高速遥测数据,通过USB接口芯片CYTC68013A与地面计算机进行通信。重点研究了接口芯片CYTC68013A工作在同步SLAVEFIFO模式时,系统硬件电路设计、FPGA逻辑设计以及68013固件的设计。实现了计算机对采集系统多帝令的下发,以及采集系统遥测数据的高速传输。经试验验证表明,该高速遥测数据采集系统性能稳定,数据传输可靠,无丢教现象,平均传输速率可达14MB/s,已应用于某航天遥测数据采集系统。 展开更多
关键词 SLAVE FIFO 数据采集 USB2.0 FPGA
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多路隔离信号采集存储系统设计 预览 被引量:3
17
作者 刘欣 张会新 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2014年第8期27-30,共4页
为采集飞行器落地瞬间两路隔离电压参数与一路PCM码流数据参数,采用"信号全隔离"思想,在电源隔离的同时使用光耦隔离芯片HCNR201对两路模拟电压速变量信号进行光耦隔离。系统采用Xilinx公司Vertex-II系列器件作为FPGA,以光继电器AQY21... 为采集飞行器落地瞬间两路隔离电压参数与一路PCM码流数据参数,采用"信号全隔离"思想,在电源隔离的同时使用光耦隔离芯片HCNR201对两路模拟电压速变量信号进行光耦隔离。系统采用Xilinx公司Vertex-II系列器件作为FPGA,以光继电器AQY210为选通开关,ADS8365作为模数转换器,经过FPGA混合编帧处理后将数据写入Flash中,存储数据完整可靠,模拟量波形稳定。实践证明,该系统可以成功隔离并采集到多路信号,满足设计需求。 展开更多
关键词 信号全隔离 模拟信号 数字信号 HCNR201 FPGA 混合编帧
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基于单片机的信标机系统设计 预览 被引量:7
18
作者 吴志宏 王红亮 《电视技术》 北大核心 2013年第15期44-47,共4页
设计了一种小型轻便的无线定位信标机,由GPS模块、微处理器、无线射频模块、电源模块等部分组成。它具有定位可靠精确、小巧轻便、便于携带等特点。该信标机设备可用于各种需要定位的场合。当设备处于工作状态时,发送端可以不断地把GPS... 设计了一种小型轻便的无线定位信标机,由GPS模块、微处理器、无线射频模块、电源模块等部分组成。它具有定位可靠精确、小巧轻便、便于携带等特点。该信标机设备可用于各种需要定位的场合。当设备处于工作状态时,发送端可以不断地把GPS位置数据通过无线传输方式向外发送信息,配套的多个接收端将接收的位置信息直观地显示在计算机上。操作人员可据此迅速地确定目标物的位置,大幅度提高搜寻目标物人员的工作效率。 展开更多
关键词 GPS 信标机 无线射频模块
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基于FPGA的CAN总线通信事务的现场测试系统设计 预览 被引量:2
19
作者 王海 王红亮 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第30期9078-9082,9098共6页
针对CAN总线网络中节点性能的测试应用,研究并设计了基于FPGA的CAN总线通信事务的现场测试系统;该系统可以针对不同属性的被测节点进行接口配置和波特率匹配,同时能够模拟CAN总线主节点;对从节点发送命令或数据,并能实时接收CAN总线... 针对CAN总线网络中节点性能的测试应用,研究并设计了基于FPGA的CAN总线通信事务的现场测试系统;该系统可以针对不同属性的被测节点进行接口配置和波特率匹配,同时能够模拟CAN总线主节点;对从节点发送命令或数据,并能实时接收CAN总线上任意被测节点发送的数据.CAN测试节点采用单片机C8051F040内部集成的CAN控制器,单片机通过并行端口实现和FPGA的通信,FPGA通过USB接口实现与上位机之间的数据传输.实验表明,该系统实用性强、可靠性高,并已成功应用于某航天测试设备中. 展开更多
关键词 CAN总线 测试系统 FPGA C8051F040
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基于FPGA乘法器的FIR滤波器系统设计 预览 被引量:6
20
作者 张婧霞 沈三民 《电视技术》 北大核心 2012年第3期 40-42,73,共4页
针对传统的FIR滤波器的缺点,介绍了一种基于FPGA乘法器的FIR滤波器设计方法,该滤波器利用FPGA自带的18位乘法器MULT18×18SIO进行乘法计算,利用寄存器对相乘结果进行累加,实现了FIR滤波功能。该滤波器具有占用极少的资源、提高... 针对传统的FIR滤波器的缺点,介绍了一种基于FPGA乘法器的FIR滤波器设计方法,该滤波器利用FPGA自带的18位乘法器MULT18×18SIO进行乘法计算,利用寄存器对相乘结果进行累加,实现了FIR滤波功能。该滤波器具有占用极少的资源、提高滤波速度和高速灵活性等优点。 展开更多
关键词 FIR滤波器 FPGA 乘法器MULT18×18SIO 乘累加
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