基于SOPC的远程多通道数据采集系统设计.pdf

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1、第8卷第2期信息与电子工程Vo1．8．NO．22010年4月INFORMATIONANDELECTRONICENGINEERINGApr．，2010文章编号：1672-2892(2010)02—0227-04基于SOPC的远程多通道数据采集系统设计陆健锋h，李晓峰，胡玮h(1电子科技大学a．物理电子学院；b．空天科学技术研究院，四川成都610054)摘要：讨论一个低成本、便携式、远程多通道数据采集系统的设计，分别介绍了系统结构、软硬件设计、NiosII系统模块结构等。数据采集系统主要由信号采集模块、数据处理模块和数据传输模块构成。信号采集

2、模块包含温度、湿度、气压、雨量、风向、风速6个气象数据采集模块、全球定位系统(GPS)模块和电荷耦合器件(CCD)模块；数据处理模块中采用ALTERA公司的EP3C25F324现场可编程门阵列(FPGA)芯片，具有片上可编程系统(soPc)集成度高、灵活性强的特点；数据传输模块采用通用无线分组业务(GPRS)和有线RS232两种方式传输数据。设计验证仿真表明，完全满足预期要求。关键词：数据采集；现场可编程门阵列；NiosII处理器系统；片上可编程系统中图分类号：TN919．5；TP274．2文献标识码：ADesignoftheremote

3、muhi—channeldataacquisitionsystembasedonSOPCLUJian-feng”，LIXiao—feng，HUWei(1a．CollegeofPhysicalElectronics；lb．InstituteofAstronauticsAeronautics，UESTC，ChengduSichuan610054，China)Abstract：Thisstudydiscussedalowcost，portable，remotemulti·channeldataacquisitionsystemdesign，an

4、dintroducedthesystemstructure，softwareandhardwaredesignandNiosIIsystemmodulestructure，etc．Thedataacquisitionsystemcontainedsignalacquisitionmodule，dataprocessingmoduleanddatatransmissionmodule．Thesignalacquisitionmodulecontainedadataacquisitionmodulethatmeasuredsixmeteoro

5、logicalparameters-temperature，humidity，airpressure，rainfall，winddirectionandwindvelocity，aGlobalPositionSystem(GPS)moduleandaChargeCoupledDevice(CCD)module．FPGA(FieldProgrammableGateArray)chipEP3C25F324ofALTERAwasadoptedinthedataprocessingmodule，characterizedbyhighintegra

6、tionandflexibilityoftheSystemOnProgrammableChip(SOPC)．ThedatatransmissionmoduletransmitteddatabyusingtwowaysofGeneralPacketRadioService(GPRS)wirelessandRS232cable．Verifyingsimulationresultscompletelymetexpecteddesignrequirements．Keywords：dataacquisition；FieldProgrammableG

7、ateArray；NiosIIprocessorsystem；SystemOnProgrammableChip大气随机信道对激光传输性能的影响是制约空间光通信的重要因素之～【l】，大气参数测量和激光大气传输效应测量是光波传输特性测量的两个主要方面。大气参数测量主要指对信道中的大气温度、湿度、气压、雨量、风向、风速6个气象要素值进行的测量。激光大气传输效应测量主要是指对激光大气传输过程中存在的到达角起伏、光斑闪烁、光斑漂移和光斑扩展现象的物理测量。CCD图像信息的好坏对分析通信质量、大气参数影响等都起到相当大的作用，且能用于观测采集点周围环

8、境情况。电子科技大学研发了一套用于大气参数测量和激光大气传输效应测量的仪器，为了实现在特定测试区域设置长期无人值守的监测点，数据采集系统配备了GPS定位、GPRS远程传输功能。本文基于SOPC