基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现

发布时间：2024-05-20 00:01

　　为了实现高精度炮弹速度测量,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的双光幕测速系统设计方案。采用EZ-ARRAY系列的测量光幕传感器产生精确同步光束的传感器阵列,用来代替多组传感器对,解决了光幕发射器与接收器一一对准困难的问题。同时利用FPGA实现A/D转换控制、数据存储和USB通信等功能。针对传感器输出的标称值与实际值有出入,设计了零点可调的高精度I/V转换电路。实验结果表明:系统性能稳定可靠、测试结果准确,并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。

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【部分图文】：

图1光幕测速示意图

第2期张少华，等:基于FPGA的双光幕测速系统设计与实现确性，系统选用双光幕平均速度测量法中定距测时法对炮弹进行测速［2］，如图1所示。光幕2光幕1t1s弹道t2图1光幕测速示意图Fig1Diagramoflightscreenvelocitymeasurement在弹道上预先设....

图2弹体通过光幕波形图

，而后沿斜率则较大，因此，在后沿设定阈值明显比前沿精度高。为了增加对比和提高系统精度，系统除了记录下弹体后沿通过两光幕的时间tf，还记录下了前沿通过的时间ta。具体参数会在测试结果中进行分析，并验证了弹底触发方式比弹尖触发方式精确度更高。tfta图2弹体通过光幕波形图Fig2Wa....

图3系统总体设计框图

传感器与微系统第34卷图4I/V转换电路原理图Fig4PrinciplediagramofI/Vconversioncircuit器。它的主要特点包括:引脚到引脚之间具有最小5ns的逻辑延时，全局时钟最高和引脚最高输入频率为66MHz。该器件具有丰富的逻辑资源，能够进行复杂的逻辑....

图4I/V转换电路原理图

AD7934，它具有4个模拟输入通道，模拟电压输入范围为0～+2．5V，采样率高达1．5MSPS，由于系统采用了两路数据信号进行采样，所以，单路信号的采样频率为750kSPS［8，9］。系统选用SAMSUNG的非易失性NANDFlashK9K8G08U0M作为存储器，用来保证测得....

本文编号：3978649