基于TMS320C6713B的工业现场信号处理平台硬件设计开题报告

 2021-08-08 20:23:38

1. 研究目的与意义

数据采集技术是数字信号处理中非常重要的环节,它广泛应用于雷达、通信、遥测遥感等领域。同常,数据采集与处理系统主要由AD变换器和DSP芯片组成,系统的数据采集速度取决于AD变换器的最高工作频率,而DSP芯片决定 整个系统的处理能力。基于高性能的工业控制计算机及系统采用从哪CPU并行结构,结构简单 ,成本低廉,便于开发和调试,大大地提高了工业现场的信号处理能力,它在工业控制领域,特别是需要大量数据运算的场合,具有良好的应用前景。

2. 国内外研究现状分析

①基于DSP的车载导航系统硬件电路设计与实现:车载导航系统的主要功能是定时采集陀螺正交编码信号、加速度计的输入和里程计输入信号,并对采集的数据进行必要的处理,以实现导航解算。同时将采集数据通过RS422总线和CAN总线发送至地面检测设备;并通过RS422总线接受相关的命令及参数。②基于DSP的傅立叶变换光谱测量数据测控系统:高速浮点型的DSP芯片恰好为高速度大吞吐量的数据采集提供了方便,使得系统能有较强的信号处理能力。RS232/RS485串行接口设计简单、价格低廉,但其不支持热插拔。USB2.0接口小巧灵活,支持即插即用,完善了多串口的开发,扩大了多串口卡的应用范围。基于DSP和USB2.0的双通道数据采集和实时处理系统,可广泛应用于信号获取、处理和分析系统中。③基于DSP和FPGA的多通道信号采集模块设计:在声呐信号处理系统中,声呐基阵接收到的信号由信号采集模块完成信号的转换与采集,并传送 至信号处理模块进行数据处理。近年来,声呐系统 对信号处理,特别是信号采集模块提出了更高的要 求,采样通道数更多,采样精度更高。针对这一要求,本文设计了一种基于 DSP FPGA 的高速信号 采集处理模块,该模块使用 ADI 公司 24 位高精度 模数转换芯片 AD7766,并采用 FPGA 作AD 芯片 的采样控制,低功耗的信号处理器 TMS320C6713B 做数据处理,实现了多路差分模拟信号的模数转换与数据采集。④在海洋环境监测领域中,采集的通常是水下的光信号,光信号通过光纤传输经过传感器 转换成模拟电信号,对该信号的采集与处理主 要由AD转换器和 DSP芯片组成的系统完成, AD转换器的最高工作频率决定 了信号采集的 速率,而整个系统的处理能力则由DSP芯片决 定。作者根据项目需要设计了一种通用性的设 备,双通道、最大采样速率为 5M的数据采集与实时处理系统。该系统具有较强信号处理能力 和较大数据吞吐量 ,主要应用于基于激发荧光 和激光多普勒技术的浮游植物粒径分布现场在 线监测系统中的数据采集与处理部分。⑤高精度惯导系统信号处理平台的设计与实现:惯性导航系统的信号处理平台是一种实时性极强的系统,不但要满足采样和数据处理速度快、运算精度高、系统稳定可靠等基本要求,还要求多通道数据采样严格同步、系统结构简单、体积小、功耗小、接口方便。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容

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4. 研究创新点

①该系统有效解决了高维光谱数据的高速采集及传输问题。

②其特别适合于高精度的信息采集,结合C6713B高速的信号处理能力。

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