📦 基于FPGA的信号采集与处理系统设计与实现.rar - 免费下载

随着计算机科学和芯片制造工艺的飞速发展，数据采集、处理和传输这三大信息技术基础相互促进，推动着数字系统向着大容量、小体积、高速度的方向发展。FPGA凭借其灵活性、适应性和可重构性使得这一趋势成为现实。目前，结合高速ADC和大容量SDRAM，以单片FPGA为核心控制与处理芯片的数字系统成为研究的热点。 本文以Xilinx公司的Virtex-4 FPGA为平台，设计实现了一个四道并行信号采集与处理系统，并通过USB2.0接口实现与PC通信。整个系统主要分为四部分：信号调理模块、采样模块，信号预处理模块和数据存储控制模块。其中信号调理模块对输入信号执行滤波、放大处理；采样模块采样率可控，负责对调理后的信号进行A/D变换，变换精度为12bit；信号预处理模块首先对采样数据进行滑动，然后传输至FPGA进行FFT处理；数据存储控制模块对预处理的结果进行缓存。本设计为了提高FFT处理器的精度和效率，采用乒乓操作和并行流水线技术，实现的FFT处理器完成四路1024点FFT运算耗时约10.24μs，相比原来的DSP实现方案，性能大大提高，成本大大降低。本文介绍了硬件设计中高速电路的信号完整性解决方案，设计制作了信号调理及采样电路板和信号处理电路板，并将设计软件下载到FPGA进行了调试。测试结果表明本设计的性能达到技术指标要求。

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