基于DSP和FPGA的汽车防撞高速数据采集系统.pdf

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1、第2O卷第21期电子设计工程2012年11月Vo1．20No．21ectronic_Des唔nEngineeringNOV．2012基于DSP和FPGA的汽车防撞高速数据采集系统蒋伟(无锡工艺职业技术学院江苏无锡214206)摘要：随着信息技术的不断发展，数据采集技术已成为重要的现代化的工具，并且其应用范围也在不断扩大．在通信、雷达、医疗、遥测遥感等领域得到了广泛的应用。本文为了汽车防撞报警设备高速信号处理的目的．采用了DSP和FPGA处理器加上相关算法，实现了对激光雷达回波信号能够高速的采集和处理。关键词：TM$320C67

2、13；FPGA；高速：数据采集中图分类号：rI’P27文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)21—0184—03AhighspeeddataacquisitionsystemforautomotivecollisionwarningdevicesbasedonDSP—．FPGAJIANGWei(WuxiInstituteofArts&Technology，Wuxi214206，China)Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofinformationtechnology，d

3、ataacquisitiontechnologyhasbecomeanimportantmoderntool，andisalsoexpandingitsscopeofapplication．Ithasbeenwidelyusedincommunication，radar，medical，remotesensingandotherfields．Thisdataacquisitionsystemdesignedisbasedonahigh—speedDSP-FPGAdataacquisition，primarilyforhigh—

4、speedacquisitionandprocessingonlaserradarechosignalinautomotivecollisionwarningdevices．Keywords：TMS320C6713；FPGA；high—speeddata；acquisitiontechnology随着人们生活水平的提高．公路上的私家车辆也增多2硬件总体设计原理及框图，但随之带来的问题就是交通事故发生率居高不下．严重危害着人们的生命安全。文中就如何预防交通事故发生，研对于激光雷达回波信号经过光电器件转换后形成的电究设计一种响应迅

5、速、高可靠性并且经济实用的汽车防撞报信号，其信号频率高，脉冲宽度相对比较窄，信号幅度低、背警设备。该设备在设计过程中的关键任务是利用置于汽车车景噪音大，如果是选用低速的数据采集系统进行数据采集的头左右两端的双路通道高速采集激光雷达回波信号『1_并对其话，那么将会存在数据精度不高的不足，所以必须采用高采进行实时存储和处理，进而快速测量自身交通工具与障碍物样率、高分辨率的数据采集系统。系统总体原理框图如图2之间的距离及相对速度。所示1系统概述对用于高速公路中的雷达系统而言，考虑到开车的速度粪比较快，对于一些突发事件无法立刻做出响应

6、，因此就要求设计的防撞雷达探测距离尽量长些，可让驾驶员提前做好安全准备工作，因此这种高速公路防撞系统一般选用激光探测图2系统总体原理框图法。采用激光测距的汽车防撞系统结构图，如图1所示。Fig．2Overallsystemblockdiagram该系统的主要信号流程：由激光传感器获得的2路激光激光发射单元—盏控制雷达回波信号先通过缓冲放大等前端调理后，同时送到AD处理—_-{安全距离显示单元转换电路进行模数转换．然后可以同时被中央逻辑控制模块堂垄垫些兰垂卜J盟元FPGA来采集，这样相对于用DSP的分时采集来说，极大的提高了速度

7、。FPGA一方面完成对A／D的采样控制，另一方面与图I系统框图DSP的EMIF接口形成传输通道，完成了AD与DSP之间的Fig．1Systemdiagram数据传输任务，避免了ADC直接与DSP通信，降低了对大量的数据传输的压力。收稿日期：2012—07—04稿件编号：201207030作者简介：蒋伟(1983一)，男，江苏宜兴人，硕士，助教。研究方向：检测技术。一184-蒋伟基于DSP和FPGA的汽车防撞高速数据采集系统2．1前端信号调理电路行接口，有l6位的数据流，对于这么高速的数据与存储会出2．1．1前端放大电路现竞争冒

8、险，使系统不稳定，因此在设计时AD与FPGA的输从传感器中输出的信号必须经过调理才能够有效地进出端之间串接了一个100Q的电阻．可以消除出现在0～1之行数据采集．为了达到最高的测量精度，应该使被测信号的间的毛刺与高速数据线之间的干扰．具体的AD硬件原理如电压变化范围放大至AD