基于SOPC的脈沖信號參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2020年電子技術(shù)應(yīng)用第7期
李海生，張 凡
長治學(xué)院 電子信息與物理系，山西 長治046011
摘要： 為提高測量系統(tǒng)的精度、集成度和設(shè)計(jì)靈活性，設(shè)計(jì)了基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)的脈沖信號參數(shù)測量系統(tǒng)。系統(tǒng)通過采用等精度測頻法實(shí)現(xiàn)對頻率的測量，利用等效脈沖計(jì)數(shù)法完成對占空比和上升時間的精確測量，所設(shè)計(jì)的測量系統(tǒng)在硬件和軟件上都可進(jìn)行編程。經(jīng)過測試和驗(yàn)證，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對脈沖信號頻率、占空比、幅值和上升時間的測量，測量結(jié)果具有較高的精度，其中時間測量精度可達(dá)1 ns。
中圖分類號： TN98；TM935
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191300
中文引用格式： 李海生，張凡. 基于SOPC的脈沖信號參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(7)：84-87.
英文引用格式： Li Haisheng，Zhang Fan. Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：84-87.
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191300
中文引用格式： 李海生，張凡. 基于SOPC的脈沖信號參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，46(7)：84-87.
英文引用格式： Li Haisheng，Zhang Fan. Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：84-87.
Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC
Li Haisheng，Zhang Fan
Electronic Information and Physics Department，Changzhi University，Changzhi 046011，China
Abstract： In order to improve the accuracy, integration and flexibility of the system, a pulse signal parameter measurement system based on system-on-a-programmable-chip(SOPC) is designed. The system realizes the frequency measurement by using the equal precision frequency measurement method， and the duty cycle and rise time measurement are realized by using the equivalent pulse counting method. The designed measurement system is programmable in hardware and software. After testing and verification, the system can realize the measurement of pulse signal frequency, duty cycle, amplitude and rise time. The measurement results have high accuracy, and the time measurement accuracy can reach 1 ns.
Key words : pulse signal；parameter measurement；frequency；system-on-a-programmable-chip(SOPC)；raise time
0 引言
脈沖信號廣泛應(yīng)用于通信、測控、雷達(dá)和導(dǎo)航等領(lǐng)域，在很多場合下需要對脈沖信號進(jìn)行參數(shù)(頻率、周期、占空比、幅值和上升時間等)的測量[1-2]。如在扭矩的測量中，需要對磁電式傳感器的多路脈沖信號進(jìn)行相位差的測量[3]；在雷達(dá)領(lǐng)域的敵我識別詢問信號檢測中，需要對敵我識別信號的時域參數(shù)包括脈沖寬度、幅度和到達(dá)時刻進(jìn)行測量[4]。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，脈沖信號的頻率越來越高。從早期使用單片機(jī)作為控制器進(jìn)行測量[5]，再到后邊使用DSP進(jìn)行測量[6]，一直在不斷更新核心處理器。可編程邏輯器件的發(fā)展，為高速脈沖信號的測量提供了新的設(shè)計(jì)方法。現(xiàn)有的測量系統(tǒng)多數(shù)是基于FPGA和單片機(jī)相結(jié)合[7]，這樣可以很好地發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著集成度不高、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。本文提出了基于可編程片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將處理器集成于FPGA內(nèi)部，所設(shè)計(jì)的測量系統(tǒng)具有很高的靈活性和集成度。
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作者信息:
李海生，張 凡
(長治學(xué)院 電子信息與物理系，山西 長治046011)
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