《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于SOPC的脉冲信号参数测量系统设计
2020年电子技术应用第7期
李海生，张 凡
长治学院 电子信息与物理系，山西 长治046011
摘要： 为提高测量系统的精度、集成度和设计灵活性，设计了基于可编程片上系统(SOPC)的脉冲信号参数测量系统。系统通过采用等精度测频法实现对频率的测量，利用等效脉冲计数法完成对占空比和上升时间的精确测量，所设计的测量系统在硬件和软件上都可进行编程。经过测试和验证，设计的系统可实现对脉冲信号频率、占空比、幅值和上升时间的测量，测量结果具有较高的精度，其中时间测量精度可达1 ns。
中圖分類號(hào)： TN98；TM935
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(hào)參數(shù)測(cè)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(hào)廣泛應(yīng)用于通信、測(cè)控、雷達(dá)和導(dǎo)航等領(lǐng)域，在很多場(chǎng)合下需要對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行參數(shù)(頻率、周期、占空比、幅值和上升時(shí)間等)的測(cè)量[1-2]。如在扭矩的測(cè)量中，需要對(duì)磁電式傳感器的多路脈沖信號(hào)進(jìn)行相位差的測(cè)量[3]；在雷達(dá)領(lǐng)域的敵我識(shí)別詢問(wèn)信號(hào)檢測(cè)中，需要對(duì)敵我識(shí)別信號(hào)的時(shí)域參數(shù)包括脈沖寬度、幅度和到達(dá)時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量[4]。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，脈沖信號(hào)的頻率越來(lái)越高。從早期使用單片機(jī)作為控制器進(jìn)行測(cè)量[5]，再到后邊使用DSP進(jìn)行測(cè)量[6]，一直在不斷更新核心處理器?？删幊踢壿嬈骷陌l(fā)展，為高速脈沖信號(hào)的測(cè)量提供了新的設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)有的測(cè)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(cè)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(zhǎng)治學(xué)院 電子信息與物理系，山西 長(zhǎng)治046011)

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