一种SAR两维自聚焦算法的FPGA实现 被引量：6

1

作者 郭江哲 朱岱寅 毛新华 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2016年第4期444-452,共9页

为实时完成合成孔径雷达(SAR)散焦图像的自聚焦,该文提出了一种能够校正残留距离徙动并且适用于空变误差场景的2维自聚焦处理方案。该方案首先利用2维自聚焦算法同时校正残留距离徙动和粗略补偿相位误差,然后进行分块PGA校正空变误差。... 为实时完成合成孔径雷达(SAR)散焦图像的自聚焦,该文提出了一种能够校正残留距离徙动并且适用于空变误差场景的2维自聚焦处理方案。该方案首先利用2维自聚焦算法同时校正残留距离徙动和粗略补偿相位误差,然后进行分块PGA校正空变误差。文中详细阐述了该方案的FPGA设计过程,并对资源占用、运算速度、精度和聚焦效果进行了分析。当FPGA工作在200 MHz时,系统可在5.7 s内完成了8K×8K点单精度复图像的自聚焦处理。实测数据处理结果充分验证了该系统的实时性和有效性。 展开更多

关键词 相位误差 2维自聚焦 空变补偿 fpga 实时

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圆光栅角度传感器偏心误差的分析与补偿 被引量：4

2

作者 宋宇飞 毛庆洲 +1 位作者 周昊 胡雪晴 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期76-86,共11页

偏心误差是圆光栅角度传感器测角误差的主要来源之一。通过推导偏心误差的表达式及其三角级数展开,提出了使用对径双读头可以测量偏心参数并补偿偏心误差,因此设计了利用改进的粒子群算法从双读头计数值中拟合得到偏心参数的流程和一种... 偏心误差是圆光栅角度传感器测角误差的主要来源之一。通过推导偏心误差的表达式及其三角级数展开,提出了使用对径双读头可以测量偏心参数并补偿偏心误差,因此设计了利用改进的粒子群算法从双读头计数值中拟合得到偏心参数的流程和一种基于区间转换和两级查找表的现场可编程门阵列(FPGA)偏心误差实时补偿模块,使得在标定得到偏心参数后,在设备中仅使用单个读头就能实现与双读头几乎相同的测角精度,节省了成本。实验分析表明,对于实验中用到的单圈320000计数值的编码器,在误差补偿前,单读头计数值与双读头计数均值之间最大相差109,即偏心误差最大可达0.06°,显著影响测角精度;而在误差补偿后,二者最大相差6,平均仅相差1.46,这验证了提出的误差补偿方法可以有效代替双读头的使用。 展开更多

关键词 圆光栅角度传感器 偏心误差 双读头法 偏心参数估计 fpga误差补偿

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基于霍尔效应的宽量程磁场测试仪设计与实现 被引量：1

3

作者 彭根斋 唐宝权 +5 位作者 闫欢 张芦 张志红 罗轩 赵勇 白雪 《磁性材料及器件》 CAS 2023年第4期74-79,共6页

采用FPGA+MCU主控制架构、单探头+主板双ADC信号采集电路设计及磁探头恒流源激励电路设计,实现宽量程、高精度磁场信号测量。相较于传统单片FPGA或MCU控制架构方案,融合了FPGA数据采集优势与MCU数据分析控制优势,采样速率快、精度高、... 采用FPGA+MCU主控制架构、单探头+主板双ADC信号采集电路设计及磁探头恒流源激励电路设计,实现宽量程、高精度磁场信号测量。相较于传统单片FPGA或MCU控制架构方案,融合了FPGA数据采集优势与MCU数据分析控制优势,采样速率快、精度高、运行稳定可靠。研制的磁场测试仪,从主板数据采集电路误差、磁探头温漂误差、磁场测试校准三个方面对系统误差进行补偿校准,实现0.3~20 T量程<3%磁场测量精度、采样速率1 MS/s,具备磁场测量、数据显示、参数设置、通信等功能。 展开更多

关键词 磁场测试仪 现场可编程门阵列(fpga) 微控制单元(MCU) 误差补偿与校准 设计

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一种时栅位移传感器信号处理电路原理与实现

4

作者 段雯 《自动化与仪器仪表》 2023年第11期250-254,共5页

为进一步提升传感器的信号处理能力,以时栅位移传感器的信号测量为研究对象,提出一种基于FPGA的测量与基于遗传算法的信号误差参数辨识与补偿方法。其中,以FPGA为主控芯片,构建传感器信号处理的控制系统,为后续的信号测量奠定基础;同时... 为进一步提升传感器的信号处理能力,以时栅位移传感器的信号测量为研究对象,提出一种基于FPGA的测量与基于遗传算法的信号误差参数辨识与补偿方法。其中,以FPGA为主控芯片,构建传感器信号处理的控制系统,为后续的信号测量奠定基础;同时为提高信号测量精度,采用遗传算法对时栅传感器参数进行辨识,最后根据辨识结果进行误差补偿。结果表明,与传统的信号处理方法相比,本研究设计的自适应信号处理方法能够取得更好的信号处理效果,得到的信号更加集中且稳定;经过误差补偿后,系统误差更小,精度更高。综上可知,本研究设计的传感器信号处理方法能够有效提升传感器的信号处理水平,适用于各类传感器的信号处理,具有一定的实际使用价值。 展开更多

关键词 时栅传感器 信号处理 fpga 误差补偿

原文传递

基于FPGA的弹姿测试数字陀螺仪关键技术研究 被引量：3

5

作者 姜海洋 秦丽 +4 位作者 李杰 杨文卿 胡陈君 许廷金 张海鹏 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期77-81,共5页

提出了一种基于FPGA的弹姿测试数字陀螺仪设计方案。该系统微惯性测量单元由适配性强的单轴MEMS陀螺仪自由组合而成,嵌入了全温域温度补偿及安装误差角补偿模型算法,进行FPGA内部测试参数解析,通过FPGA多级乒乓操作缓解高速数据流压力,... 提出了一种基于FPGA的弹姿测试数字陀螺仪设计方案。该系统微惯性测量单元由适配性强的单轴MEMS陀螺仪自由组合而成,嵌入了全温域温度补偿及安装误差角补偿模型算法,进行FPGA内部测试参数解析,通过FPGA多级乒乓操作缓解高速数据流压力,提高了系统的测试精度和环境适用性,实现了输出参数的标准化、简单化要求。通过试验充分验证了弹姿测试数字陀螺仪测量精度高,且设计体积小,适用于空间有限的弹载动态参数测试环境,具有工程推广应用价值。 展开更多

关键词 fpga MEMS 多级乒乓操作 温度补偿 安装误差补偿

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基于QPSO算法的传感器动态补偿方法及FPGA实现 被引量：1

6

作者 郭慧玲 李巍 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第1期178-180,187,共4页

为了解决在测试系统中由于传感器动态特性引起测试数据失真的问题,提出了一种基于量子粒子群优化算法(Quantum-Behaved Particle Swarm Optimization,QPSO)的传感器动态补偿方法;该方法依据传感器校准时的输入和输出数据运用QPSO算法得... 为了解决在测试系统中由于传感器动态特性引起测试数据失真的问题,提出了一种基于量子粒子群优化算法(Quantum-Behaved Particle Swarm Optimization,QPSO)的传感器动态补偿方法;该方法依据传感器校准时的输入和输出数据运用QPSO算法得到最优补偿器模型及参数;为了将获得的最优动态补偿器运用于实时在线测量,将分布式算法引入到动态补偿器的硬件结构设计中,完成了传感器动态补偿器的高速并行FPGA实现。实验表明高速并行动态补偿器不但能够修正传感器的动态误差,而且其高速并行结构极大减少了对FPGA资源的占用率并有效的提高了系统等效吞吐率。 展开更多

关键词 动态误差 动态补偿 QPSO 分布式算法 fpga

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FPGA的惯性导航系统设计及实现

7

作者 李涤非 华宇宁 张启东 《沈阳理工大学学报》 CAS 2013年第1期85-89,共5页

设计并完成了基于FPGA的低成本MEMS捷联惯性导航系统。导航系统以FP-GA作为主控制器进行实时数据采集和通信,以NIOSII软核处理器进行惯性传感器的数据采集和处理。描述了系统的总体结构和利用六位置法和转台实验对惯性器件进行了补偿算... 设计并完成了基于FPGA的低成本MEMS捷联惯性导航系统。导航系统以FP-GA作为主控制器进行实时数据采集和通信,以NIOSII软核处理器进行惯性传感器的数据采集和处理。描述了系统的总体结构和利用六位置法和转台实验对惯性器件进行了补偿算法的研究。通过六位置法和转台实验的测试,对应原理样机的实测数据与补偿后的结果,验证了惯导系统的器件误差补偿方案的可行性。 展开更多

关键词 fpga 惯性导航系统 误差 六位置法 误差补偿

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包装称量工作站控制系统设计

8

作者 马子龙 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第23期238-242,共5页

目的为提高包装称量精度,利用FPGA控制器设计一种包装称量工作站控制系统。方法介绍包装称量工作站基本结构,包括称量传感器、核心控制器、称量仪表等。给出了基于FPGA的称量控制系统结构,主要包括传感器信号处理电路、模数转换电路、F... 目的为提高包装称量精度,利用FPGA控制器设计一种包装称量工作站控制系统。方法介绍包装称量工作站基本结构,包括称量传感器、核心控制器、称量仪表等。给出了基于FPGA的称量控制系统结构,主要包括传感器信号处理电路、模数转换电路、FPGA控制器、显示模块、存储模块以及通讯电路等。基于过程神经网络设计一种称量控制器,可在一定程度上提高称量精度。最后,进行实验研究。结果人工称量的平均误差为2.39 g,称量合格率只有65%;自动称量的平均误差为0.88 g,称量合格率则可以达到98.3%,称量精度明显提高。结论所述包装称量工作站的称量精度明显高于人工模式,可靠性高,具有一定的推广价值。 展开更多

关键词 包装称量 fpga 过程神经网络 误差补偿

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测量用电子式互感器的延时补偿设计 被引量：9

9

作者 朱超 梅军 +2 位作者 黄灿 倪玉玲 郑建勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期184-189,共6页

针对电子式互感器现有定值延时补偿算法的不足,提出了一种动态补偿采样值相位差并提高电子式互感器相位精度的方法。首先,分析了电子式互感器相位差的产生原因,根据延时位移的不确定性,给出了利用合并单元实时测算延时位移并动态校正的... 针对电子式互感器现有定值延时补偿算法的不足,提出了一种动态补偿采样值相位差并提高电子式互感器相位精度的方法。首先,分析了电子式互感器相位差的产生原因,根据延时位移的不确定性,给出了利用合并单元实时测算延时位移并动态校正的补偿方法。采用了坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法实现平面坐标旋转与开方计算,并将CORDIC算法模块的迭代结构在现场可编程门阵列(FPGA)内优化为流水线结构,提高了算法的时速性,减少了额外延时的引入。最后,通过仿真和电子式互感器校验仪验证了改进的相位补偿方法可以提高测量用电子式互感器的相位精度。 展开更多

关键词 电子式互感器 相位差 延时补偿 坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法 现场可编程门阵列(fpga)

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基于FPGA脉冲计数的瞬时角加速度测量系统 被引量：5

10

作者 周逸君 徐丽娇 吉小军 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第18期2442-2447,共6页

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)脉冲计数原理的瞬时角加速度测量系统。该系统可以跟踪测量转轴的瞬时角加速度,且能够补偿因编码器原理、工艺和安装偏差产生的周期性非线性系统误差,从而显著提高测量精度。该系统利用FPGA高速并... 设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)脉冲计数原理的瞬时角加速度测量系统。该系统可以跟踪测量转轴的瞬时角加速度,且能够补偿因编码器原理、工艺和安装偏差产生的周期性非线性系统误差,从而显著提高测量精度。该系统利用FPGA高速并行的特点,采用乒乓流水线采集机制,对磁旋转编码器的输出脉冲进行精确实时测量,在校正过程中通过计算测量波形相对于理论波形的偏差特征值来拟合出补偿系数,实现在测量过程中对瞬时角加速度测量误差的补偿。实验表明:该系统具有高精度和高分辨率,可以有效补偿由旋转编码器波形偏差而导致的瞬时测量误差,提高测试精度。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列(fpga) 编码器 瞬时角加速度测量 分度误差补偿

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运用FPGA+ARM的直线式时栅传感器的数据采集系统设计 被引量：3

11

作者 张天恒 王阳阳 +1 位作者 王先全 凌旭 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第1期53-58,共6页

利用时空转换思想,以时间基准测量空间位移量,借鉴国际上先进的位移测量技术手段,设计直线式时栅传感器高速实时数据采集系统。通过先进的RISC机器(Advanced RISC Machines,ARM)对现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA... 利用时空转换思想,以时间基准测量空间位移量,借鉴国际上先进的位移测量技术手段,设计直线式时栅传感器高速实时数据采集系统。通过先进的RISC机器(Advanced RISC Machines,ARM)对现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)进行管理控制,利用嵌入式操作系统Linux软件编程,在FPGA上构建正弦信号发生器、NIOS_II软核处理器,完成高速数据采集,使系统具有更好的可靠性与实时性。实验表明:采用所设计的高速实时数据采集系统,最小分辨时间为2.44ns.解决了直线式时栅传感器处理速度和数据采集不匹配的问题,实现了直线式时栅传感器的实时误差修正与补偿,为高精度直线式时栅传感器的研制提供了技术支持。 展开更多

关键词 嵌入式 现场可编程门阵列 主控制器ARM 时栅传感器 误差修正与补偿

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