基于FPGA實現多路模擬信號自適應采集系統
目前,在PCM/FM遙測體系中模擬信號采集普遍采用8位量化,全部模擬信號均歸一化到O~5 V范圍內,隨著需要采集的模擬信號的類型多樣化,勢必增加信號調理電路的多樣性,不利于系統的簡化和模塊化。在量化位數一定的系統中,被衰減處理的信號中實際量化誤差等于N倍(N是信號被衰減的倍數)的最小量化誤差,因此合理的信號調理電路和A/D取值是保證量化精度的關鍵。本文提供的方式有效地解決了這個問題,既簡化了前端信號調理電路的復雜度,又充分利用了A/D轉換器的輸入電壓動態范圍和量化位數優勢,實現了對多路模擬信號的自適應采集,對其他信號采集系統也具有一定的借鑒意義。
l 系統設計
該系統主要由信號調理電路、采集電路和時序控制等幾部分組成。被測模擬信號經過信號調理電路后,經多路選擇器的快速切換,按需求依次送入A/D轉換器進行采樣,采樣后的數據送入FPGA中處理,系統框圖如圖1所示。
系統設計的主要指標:模擬信號通道數為46路;系統采樣率大于300 Kb/s;量化位數為8位;頻率響應范圍為DC~1 kHz;通道采樣率為100 Hz,200 Hz,400 Hz,500 Hz,800 Hz,1 kHz,2 kHz,4 kHz可選;A/D轉換器允許輸入信號的最大幅度為±10 V。
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