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： TN98；TM935
文獻標識碼： 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[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.
文獻標識碼： 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[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、雷達和導(dǎo)航等領(lǐng)域，在很多場合下需要對脈沖信號進行參數(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行相位差的測量[3]；在雷達領(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、幅度和到達時刻進行測量[4]。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，脈沖信號的頻率越來越高。從早期使用單片機作為控制器進行測量[5]，再到后邊使用DSP進行測量[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)計方法。現(xiàn)有的測量系統(tǒng)多數(shù)是基于FPGA和單片機相結(jié)合[7]，這樣可以很好地發(fā)揮各自的優(yōu)點，但也存在著集成度不高、性能不穩(wěn)定等缺點。本文提出了基于可編程片上系統(tǒng)的設(shè)計方法，將處理器集成于FPGA內(nèi)部，所設(shè)計的測量系統(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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