弹光调制干涉信号高速数据采集系统.pdf

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1、第02卷第01期2015年2月工业技术创新IndustrialTechnologyInnovationV01．02No．01Feb．2015弹光调制干涉信号高速数据采集系统蔡普照，张亚林，王耀利，张瑞(中北大学，山西省光电信息与仪器工程技术研究中心，山西太原，030051)摘要：为有效解决弹光调制(PhotoelasticModulation)傅里叶变换光谱仪数据量大，调干涉信号频率高，所需采集速度高的问题，提出了一种基于FPGA和模数转换器件AD9224相合的高速数据采集方案。该方案在分析AD数

2、据采集工作模式的基础上，在XilinxISE12．4的发环境中，利用Verilog硬件描述语言编程，对数据的高速呆集进行了设计输入和仿真验证，现了AD9224在FPGA控制下的高速信号采集，采集速度为40M，通过设计采集存储控制板实了硬件测试，验证了该设计的可行性和准确性，实现了弹光调制傅里叶变换光谱仪高速数据集，数据的快速传输与上位机显示。关键词：弹光调制；高速采集；模数转换器；现场可编程门阵列；Verilog硬件描述语言中图分类号：TP274．2文献标识码：A文章编号：2095—8412(20

3、15)01．028．06工业技术创新URL"http／／www．china．iti．COl3"1DOI：10．14103／j．issn．2095—8412．2015．01．006High—speedDataAcquisitionSystemforPhotoelasticModulationInterferenceSignalsPuzhaoCai，YalinZhang，YaoliWang，RuiZhang(EngineeringTechnologyResearchCenterofShanxiProv

4、inceforOpto·ElectronicInformationandInstrument．NorthUniversityofChina，Taiyuan，030051，China)Abstract：ToeffectivelysolvetheproblemofdataacquisitionwithhighspeedandlargecapacityalsohighfrequencyoftheinterferencesignalsinthePhotoelasticModulationFouriertr

5、ansformspectrometer。ahighspeeddataacquisitionschemebasedonAD9224andFPGAisproposed．OnthebasisofanalysingtheADdataacquisitionworkmode，thisschemeuseVerilogHDLlanguageinXilinxISE12制结开实现采．4developmentenvironmentforthehighspeeddataacquisitiontodesigninputan

6、dsimulationverification，andtheAD9224worksatthespeedof40MHz，whichmeansthedataacquisitionisalsorealizedunderthecontrolofFPGA．Finally，throughdesigningcaseofadataacquisitionandstoragecontrolpanel，thehardwaretestisrealized，thevalidityandfeasibilityofthepre

7、senteddesignisdemonstrated，alsothehighspeeddataacquisitionandfastdatatransmissionwithPCdisplayinPhotoelasticModulationFouriertransformspectrometerisrealized．Keywords：PhotoelasticModulation；High-speeddataacquisition；AD9224；FPGA；VerilogHDL引言泛的应用。通常情况下，弹

8、光调制傅里叶变换光谱仪具有高速，高灵敏度等特点H。，要求采样速率几近年来，弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM．十兆甚至上百兆而且传输数据量很大，需要一个高FTS)在科研、环境和军事等方面得到了越来越广速数据采集系统对这大批量数据进行采集以实现数·28’蔡普照等：弹光调制干涉信号高速数据采集系统第01期据的后续处理和分析。随着数据采集技术的不断发展，目前市场上使用的采集方案有很多种，包括单片机控制、DSP控制、FPGA控制等等。其中，可编程逻辑器件FPGA具有灵活、设计周期短，具有模块