在輕武器的制造過程中,經(jīng)常需要在靶場做實(shí)彈射擊的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)武器彈丸的性能。光幕立靶是一套測量武器彈丸飛行速度和著靶坐標(biāo)的設(shè)備,由于設(shè)備一般在炮口或者彈丸炸點(diǎn)安放,實(shí)驗(yàn)人員不方便近距離觀測彈丸穿過光幕時(shí)所產(chǎn)生的模擬信號,所以無法獲取反映彈丸性能的數(shù)據(jù)。針對以上問題,本論文研究了一套光幕立靶目標(biāo)信號采集與存儲系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)模擬信號的采集與實(shí)時(shí)存儲。隨著半導(dǎo)體工藝的提高,FPGA的處理速度、ADC的采集速度與精度以及存儲介質(zhì)的存儲空間都有極大的提升�；诖�,本課題設(shè)計(jì)了面向光幕立靶的以FPGA為核心控制芯片的數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)信號的采集,并將采樣數(shù)據(jù)存儲到SD卡當(dāng)中。本文首先依據(jù)高速采樣芯片AD9228的模擬信號輸入?yún)?shù)設(shè)計(jì)了A/D采集模擬信號處理電路以及ADC外圍接口電路,然后根據(jù)SD卡的工作模式完成了FPGA與SD卡之間電路設(shè)計(jì),搭建了系統(tǒng)總體的硬件電路平臺；通過FPGA控制ADC,完成了數(shù)據(jù)的采集工作,對采集到的數(shù)據(jù)使用FPGA建立了異步FIFO作為其緩存空間,最終通過SPI總線通信模式實(shí)現(xiàn)了FIFO中的緩存數(shù)據(jù)存入SD卡的功能,并且對存儲到SD卡中的數(shù)據(jù)使用FAT3... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的目的和意義
    1.2 數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.3.1 課題研究任務(wù)
        1.3.2 論文的主要研究內(nèi)容
        1.3.3 論文章節(jié)安排
2 光幕立靶數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
    2.1 數(shù)據(jù)采集概述
        2.1.1 采樣定理
        2.1.2 量化過程
    2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
        2.2.1 采樣頻率分析
        2.2.2 ADC選型
        2.2.3 ADC前端模擬信號處理電路
        2.2.4 AD9228芯片外圍電路
    2.3 本章小結(jié)
3 光幕立靶數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計(jì)
    3.1 數(shù)據(jù)緩存模塊設(shè)計(jì)
        3.1.1 微控制芯片對比
        3.1.2 FPGA選型與芯片參數(shù)
        3.1.3 FPGA設(shè)計(jì)流程和開發(fā)工具
        3.1.4 FPGA的配置和電源電路
        3.1.5 FIFO緩存器的設(shè)計(jì)
    3.2 數(shù)據(jù)存儲模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 常用存儲器介紹及選型
        3.2.2 SD卡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作模式
        3.2.3 SD卡的存儲電路及SPI模式初始化
        3.2.4 SD卡的FAT文件系統(tǒng)簡介
        3.2.5 FAT32文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        3.2.6 讀卡電路
    3.3 本章小結(jié)
4 干擾信號的濾波處理
    4.1 濾波基本介紹
    4.2 模擬濾波器的設(shè)計(jì)
        4.2.1 帶通濾波器原理介紹
        4.2.2 濾波器的參數(shù)計(jì)算
        4.2.3 二階帶通濾波電路
    4.3 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
        4.3.1 數(shù)字濾波器基本介紹
        4.3.2 FIR數(shù)字濾波器的原理介紹
        4.3.3 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測試與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    5.1 PCB板的設(shè)計(jì)
        5.1.1 PCB板的布線原則
        5.1.2 硬件電路板說明
    5.2 模擬信號處理電路及A/D測試
        5.2.1 模擬信號衰減電路測試
        5.2.2 單端信號轉(zhuǎn)差分信號測試
        5.2.3 模擬濾波電路測試
        5.2.4 FGPA的JTAG接口測試
        5.2.5 A/D采樣誤差分析
    5.3 系統(tǒng)的數(shù)字濾波及存儲分析
        5.3.1 FIR數(shù)字濾波器的幅頻相頻特性及RTL結(jié)構(gòu)
        5.3.2 SD卡存儲測試
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2960804