基于FPGA的声波测井信号模拟器设计

发布时间：2021-03-08 09:05

　　声波测井是地球物理勘探常用的方法,为便于已有声波测井仪器的检测维修以及新的声波测井仪器的开发测试,基于现场可编程门阵列（FPGA）设计了一种声波测井信号模拟器。在FPGA内部存储声波波列数据,通过串口接收产生模拟声波信号的频率、幅度和相位等参数,采用直接数字频率合成（DDS）技术输出波形数据,利用并行高速视频数字/模拟转换器（DAC）生成2路模拟声波测井信号。软件仿真和硬件测试结果表明,设计的声波测井信号模拟器运行稳定,具有精度高、频率范围宽、配置灵活等特点,兼容软件命令启动和硬件发射脉冲启动2种模式,可直接应用于油田声波测井仪器的检测维修工作中,也可为声波测井仪器软硬件系统的研制提供测试环境的支持。 

【文章来源】：长江大学学报(自然科学版). 2020,17(06)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

声波测井信号模拟器系统框架

声波测井信号模拟器FPGA设计框图如图2所示。虚线框外是FPGA和DAC电路的接口部分,虚线框内展示了模拟器的各个模块结构和连接方式。模拟器共分为4个模块:串口收发模块、命令解析模块、DDS信号生成模块和数据控制模块。串口收发模块主要用来接收和发送PC机下发的控制命令,并将命令传送到命令解析模块;命令解析模块负责解析接收的命令并将命令分别传送给相应模块;DDS信号生成模块根据接收的频率和相位信息改变声波数据的频率和相位;数据控制模块接收来自命令解析模块的幅度、启动延时和波形延时等参数,并对DDS信号生成模块传送的数据进行控制操作。

串口收发模块是通过串口给FPGA发送命令,包括串口发送uart_tx和串口接收uart_rx。串口接收主要接收串口助手下发的命令I_rs232_rxd,再将命令O_para_data给FPGA;串口发送是为了检测命令O_para_data是否正确所以将下发的命令I_rs232_txd输送到串口助手界面显示。在串口通信中,数据在1位宽的单条线路上进行传输,1个字节的数据要分为10次,由低位到高位按顺序一位一位的进行传送。起始位为0,中间是8位数据,第10位数据是停止位1。串口通信的时序如图3所示。2.2 命令解析模块

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3070795