基于FPGA和TDC—GP1的TDOA测距系统设计
《基于FPGA的运动目标检测系统设计》范文
《基于FPGA的运动目标检测系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，计算机视觉在众多领域的应用越来越广泛。
其中，运动目标检测是计算机视觉中的一个重要研究方向。
为了提高运动目标检测的实时性和准确性，本文提出了一种基于FPGA的运动目标检测系统设计。
该系统设计能够快速准确地检测出运动目标，并具有较高的实时性，为相关领域的应用提供了有力的技术支持。
二、系统设计概述本系统设计基于FPGA（现场可编程门阵列）实现运动目标检测。
FPGA具有并行计算、可定制和可扩展等优点，非常适合于实现复杂的图像处理算法。
系统设计主要包括图像采集、预处理、特征提取、目标检测和输出等模块。
三、图像采集与预处理图像采集模块负责获取视频流或图像序列。
预处理模块对采集到的图像进行去噪、灰度化、二值化等操作，以便后续的特征提取和目标检测。
去噪操作可以消除图像中的无关信息，提高图像的信噪比；灰度化和二值化操作可以将彩色图像转换为灰度图像或二值图像，简化后续处理。
四、特征提取与目标检测特征提取模块从预处理后的图像中提取出运动目标的特征。
这些特征包括形状、大小、纹理等，可以有效地描述运动目标的特性。
目标检测模块根据提取的特征，采用合适的算法（如背景减除法、光流法、帧间差分法等）检测出运动目标。
在FPGA上实现特征提取和目标检测时，需要采用并行化和流水线等技术，以提高处理速度。
此外，针对不同的应用场景和需求，可以定制不同的特征提取和目标检测算法，以提高系统的灵活性和适应性。
五、系统实现与优化系统实现过程中，需要选用合适的FPGA芯片和开发工具，如Xilinx或Altera的FPGA芯片和HDL语言（如Verilog或VHDL）进行开发。
在实现过程中，需要考虑到系统的实时性、功耗、面积等因素，进行优化设计。
为了进一步提高系统的性能，可以采取以下优化措施：1. 优化算法：针对特定的应用场景和需求，可以优化特征提取和目标检测算法，提高其处理速度和准确性。
《基于FPGA的运动目标检测系统设计》范文
《基于FPGA的运动目标检测系统设计》篇一一、引言随着计算机视觉技术的快速发展，运动目标检测在许多领域中扮演着越来越重要的角色。
从智能交通监控到安全防护系统，运动目标检测技术都发挥着关键作用。
传统的运动目标检测方法通常依赖于中央处理器（CPU）进行计算，但面对复杂的实时视频流处理任务，其处理速度和效率显得捉襟见肘。
因此，本文提出了一种基于FPGA的运动目标检测系统设计，以实现更快速、更准确的运动目标检测。
二、系统设计概述本系统设计采用FPGA作为核心处理器，通过硬件加速的方式实现运动目标检测。
系统主要由图像采集模块、预处理模块、运动检测模块和输出模块四个部分组成。
其中，图像采集模块负责捕获视频流；预处理模块对图像进行去噪、增强等处理；运动检测模块是本系统的核心，通过算法实现运动目标的检测；输出模块将检测结果以可视化形式呈现。
三、硬件平台设计FPGA作为一种可编程的逻辑器件，具有并行处理、高速运算等优势，是运动目标检测系统的理想选择。
在硬件平台设计方面，我们选择了适合视频处理的FPGA芯片，并设计了相应的接口电路，以保证图像数据的快速传输和处理。
此外，还设计了电源管理模块、时钟管理模块等，以保证系统的稳定性和可靠性。
四、软件算法设计运动目标检测算法是本系统的核心，我们采用了基于背景差分法和光流法的运动检测算法。
首先，通过背景差分法提取出运动区域；然后，利用光流法对运动区域进行进一步的分析和识别。
在FPGA上实现该算法时，我们采用了硬件加速的方式，通过优化算法流程和数据处理方式，实现了高效率的运动目标检测。
五、系统实现与测试在系统实现过程中，我们首先在FPGA上实现了预处理模块和运动检测模块。
然后，通过与图像采集模块和输出模块的连接，完成了整个系统的搭建。
在测试阶段，我们使用了多个实际场景的视频数据进行测试，验证了本系统的有效性和准确性。
测试结果表明，本系统能够在实时视频流中快速、准确地检测出运动目标。
基于FPGA的远距离测温器数控系统设计
基于FPGA的远距离测温器数控系统设计上电后首先观测系统的主要硬件是否正常工作，将在NiosⅡIDE中生成的SOF文件下载到FPGA中，完成NiosⅡ系统的下载和初始化。
然后将NiosⅡ软件通过JTAG口下载到目标系统中。
系统正常工作后，由远端计算机通过串口对A／D举行初始化，采集数据。
计算机接收到A／D 采样数据后，就可以对测温器举行标定，通过数据处理计算出用于标定各台测温器的校准方程。
标定过程如下，将测温器红外接收探测头对准热源，热源产生精确的温度。
为了测量精确，对于同一个温度点，采纳多次测量取平均值的办法。
由计算机通过串口通信记录下多次A／D采样的值与对应的温度值。
从低温开头到较高的温度，由计算机通过串口通信记录下A／D采样值。
当记录下的数值达到可以反映各温度段变幻的状况时，就可以让计算机采纳合适的数据拟合办法生成反映该测温器测量特性的曲线方程。
计算机将方程系数传送给NiosⅡ系统，完成对囫囵测温器的校准。
最后检查FPGA中NiosⅡ处理器能否通过LCD控制器与LCD正常通信、LCD能否正常显示字符；NiosⅡ软处理器可否与PROM实现正常的读写。
调试胜利后为了节省资源可将JTAG调试去掉，然后将正确的程序烧录到EPCS4中。
这时所设计的程序即可脱离计算机及NiosⅡIDE自立运行。
完成了囫囵开发过程的测温器即可正常用法，对标定温度范围内的温度举行测量。
脱机测量时，由定时器产生对A／D采样时所需的时钟脉冲，NiosⅡ系统的两组PIO，分离控制A／D的控制信号和将A／D采样值读入NiosⅡ系统。
在用法时，仍然采纳多次测量取平均值的办法来得到A／D采样值，然后按照拟合方程，即可得到对应的温度值，然后NiosⅡ系统控制LCD控制器的R／W，RS和DB0～DB7，将对应的温度值显示在LCD上。
而当需要联机用法时，NiosⅡ系统通过串口将存储在内部的A第1页共2页。
《基于FPGA的边缘检测系统设计》
《基于FPGA的边缘检测系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，边缘检测技术已经成为了计算机视觉和图像处理领域中的关键技术之一。
为了实现快速、高效的边缘检测，本文提出了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的边缘检测系统设计。
该系统设计能够有效地提高边缘检测的准确性和实时性，为后续的图像处理和计算机视觉任务提供有力支持。
二、系统设计概述本系统设计基于FPGA，采用硬件加速的方式实现边缘检测。
系统主要包括图像输入模块、预处理模块、边缘检测模块、后处理模块以及图像输出模块。
各模块之间通过数据流的方式进行通信，实现高效的并行处理。
三、图像输入与预处理模块图像输入模块负责接收原始图像数据，并将其传输至预处理模块。
预处理模块对图像进行去噪、灰度化等操作，为后续的边缘检测提供良好的图像质量。
此外，预处理模块还可以根据需要对图像进行缩放、旋转等操作，以满足不同应用场景的需求。
四、边缘检测模块边缘检测模块是本系统的核心部分，采用基于FPGA的硬件加速方式实现。
根据不同的边缘检测算法，如Sobel算子、Canny 算子等，设计相应的硬件加速器，实现高速、高精度的边缘检测。
此外，为了进一步提高边缘检测的准确性，还可以采用多级联的方式，将多种边缘检测算法进行融合，实现优势互补。
五、后处理模块与图像输出模块后处理模块负责对边缘检测结果进行进一步的处理，如去除虚假边缘、连接断裂边缘等。
通过合理的后处理策略，可以提高边缘检测的准确性和可靠性。
图像输出模块将处理后的图像数据输出，供后续的图像处理和计算机视觉任务使用。
六、FPGA实现与优化为了实现高效的硬件加速，本系统设计采用FPGA作为硬件平台。
通过合理地划分硬件加速器、优化数据流等方式，提高系统的并行性和吞吐量。
此外，还可以采用流水线设计、资源共享等技术手段，进一步优化系统的性能。
七、实验与结果分析为了验证本系统的性能和效果，我们进行了大量的实验。
实验结果表明，基于FPGA的边缘检测系统具有较高的准确性和实时性。
基于FPGA的超声波测距系统的开题报告
基于FPGA的超声波测距系统的开题报告一、选题背景随着科技的不断进步，超声波测距技术在工业、交通、医疗等领域中得到了广泛的应用。
超声波测距是一种能够以声速为媒介测量物体之间距离的技术，具有测量精度高、响应速度快、非接触测量等优点。
近年来，随着FPGA技术的逐渐成熟和发展，FPGA在超声波测距技术中的应用越来越多，能够实现高速、高精度的测量，FPGA技术在超声波测距领域有巨大的应用前景。
二、研究目的本课题旨在设计一款基于FPGA的超声波测距系统，实现对测距仪读数的获取、信号处理和显示。
主要研究内容包括：硬件设计与电路原理图的绘制、FPGA芯片的开发、超声波测距算法的实现、信号处理模块的设计、实验验证等。
三、研究内容1.硬件设计与电路原理图的绘制根据超声波测距的基本原理，设计出硬件电路，包括信号发生器、接收器、滤波器等模块。
2.FPGA芯片的开发FPGA芯片可以实现数字信号处理、数据存储和连接管理等功能，本课题将采用FPGA芯片进行开发，实现超声波测距数据的处理和显示功能。
3.超声波测距算法的实现根据超声波信号的特点，针对超声波测距算法进行研究和实现，包括数据采集、信号处理、滤波和距离计算等核心算法。
4.信号处理模块的设计针对采集到的超声波信号进行处理，包括滤波、数据处理、峰值检测等模块。
5.实验验证进行实验验证，测试系统的性能和可靠性，分析实验数据，对系统进行优化。
四、拟采用的技术路线本课题拟采用的技术路线为：硬件电路设计->FPGA芯片的开发->超声波测距算法的实现->信号处理模块的设计->实验验证。
五、结论本课题旨在设计一款基于FPGA的超声波测距系统，实现对测距仪读数的获取、信号处理和显示。
通过对硬件设计、FPGA芯片开发、超声波测距算法、信号处理模块等的研究，能够实现高精度、高速度、实时性较强的测距功能，具有很好的应用前景。
基于FPGA的激光测距控制系统设计
（下转第１８７页）
万方数据
＠撇嗣邮局订瞩８２－９４６ ３６０元／棚１一
陬的论文得到两院院士关注ｆ
图７存储器核版图
ＰＬＤ ＣＰＬＤ ＦＰＧＡ应用
『７１苏彦鹏，薛忠杰．一种改进的嵌入式存储器测试算法．微机算 计信息，２００７，ｌ一２：ｌ １０—１ １２。 作者简介：张会（１９８３一），女，硕士研究生，研究方向：ＦＰＧＡ芯 片设计。 Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ（１９８３一），Ｆｅｍａｌｅ，Ｍａｓｔｅｒ，ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｒｅａ：ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＦＰＧＡ ｃｈｉｐ．
定位技术中基于FPGA的TDC电路设计与实现
定位技术中基于FPGA的TDC电路设计与实现张锋;邓雨荣;胡和益;张炜;吴秋莉;汤其勇;李永明【期刊名称】《微电子学与计算机》【年(卷),期】2015(0)1【摘要】分析及对比了各种定位方法和时间间隔的测量方法,针对室内定位系统,采用了到达时间差法(TDOA)来定位.设计了一种基于FPGA的延时链内插型时间数字转换(TDC)电路,采用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA实现这一设计.整个TDC 系统分为精细时间测量模块、逻辑控制模块、粗计数器模块以及数据显示模块.首先介绍了室内定位技术和TDC的研究现状,然后描述了TDC的系统框架和每个部分的原理与设计,重点讲述了精细时间测量模块的设计,最后给出了仿真结果和TDC 系统的实测结果,时间间隔测量精度小于200ps,满足室内定位系统的需求.【总页数】6页(P150-155)【关键词】定位系统;时间数字转换电路;精细时间测量;现场可编程门阵列;延迟线内插【作者】张锋;邓雨荣;胡和益;张炜;吴秋莉;汤其勇;李永明【作者单位】清华大学微电子学研究所;广西电网公司电力科学研究院【正文语种】中文【中图分类】TN791【相关文献】1.24 基于FPGA技术的混沌系统输出序列的一种电路设计方法及其在保密通信网中的可能应用 [J], 丁群;方锦清2.基于TDC-GP22的室内定位系统的设计及实现 [J], 莫朗;朱建良;薄煜明3.基于FPGA实现TDC的布局布线优化方法研究 [J], 尹文芹;施韶华;刘音华;李孝辉4.基于DDS技术的模拟频率调制电路设计及FPGA实现 [J], 牟珊5.基于FPGA的移相时钟数字内插TDC电路设计与实现 [J], 刘景岩;路美娜;王羿;蔡伟杰;宋茂新;洪津因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ADC和FPGA脉冲信号测量设计
基于ADC和FPGA脉冲信号测量设计0 引言测频和测脉宽现在有多种方法。
通常基于MCU 的信号参数测量，由于其MCU 工作频率很低，所以能够达到的精度也比较低，而基于AD10200 和FPGA 的时域测量精度往往可达10 ns，频率测量精度在100 kHz 以内。
适应信号的脉宽范围在100 ns～1 ms 之间；重复周期在0.05～100ms：频率在0.1 Hz～50 MHz。
AD10200 是高速采样芯片，其中内嵌变压器，因此采样电路外部不再需要变压器，使得电路设计更为简单；最低采样速率为105 MSPS，具有3.3 V 或者5 V CMOS 兼容输出电平，双通道12 位采样，补码形式输出，每个通道功耗为0.850W。
通常可应用于雷达中频信号接收机、相位组接收机、通信接收机、GPS 抗干扰接收机等。
StratixⅡ是Altera 公司的中高端主流产品，该产品采用1.2 V、90 nm、9层信号走线，全铜SRAM 工艺制造。
StratixⅡ内嵌RAM 块、DSP 块、锁相环(PLL)和外部存储器接口，同时，StratixⅡ也增加了全新的逻辑结构一自适应逻辑模块(ALM)，因而增加了动态相位对准(DPA)电路和对新的外部存储器接口的支持。
AD 芯片可以稳定工作在100 MHz，FPGA 速度可高达几百MHz，故可保证系统的测量精度。
1 测量原理1.1 时域测量原理时域测量包括脉宽(PW)测量和脉冲重复周期(Pri)测量，时域测量在FPGA 中可利用数字化技术实现。
AD 的两路输入为两路正交中频信号。
经过Cordic 算法，即幅相解算之后获得幅度和相位信息，其中利用幅度信息测得时。
基于FPGA的调频连续波测距信号处理系统设计
仿真 、 合 、 综 综合后仿真 、 现、 实 布线后仿真 与验 证 、 级仿真 板 与验证等方面都有工具 ＂ 。因此 ， ｊ 该信号处理 系统方案采用
以 ＦＧ Ｐ Ａ为核心的信 号处理器 ， 电路前端是预处理 电路 。 在预处理 电路 中， 自混 频器 的差频信 号经 高增益 、 来 大
调频连续波 的波 形参 数对微 波部件 和调频 连续 波信号
源 的设计要求较低 ， 射功率 较脉 冲法也 较小 ， 发 降低 了系统 对末级 功率放大器 １Ｂ压缩点 的要求 ， ｄ 这也增加 了器件芯片 的选择范 围 ， 降低了整个系统的设 计难 度。 利用周期锯齿波对振荡源 Ｖ Ｏ进 行频率调 制。调频信 Ｃ
ｈｔ：／ ｃｇ ｊｕｓｒ． ｏ ／ ｔ ／ ｓｂ ． ｒ ｖ ｃｍ ｐ ｏ ｅ
开发。Ｆ Ｇ Ｐ Ａ信 号处理 系统设计原理如 图 ２所示 。该 信号处
理系统 由 ３个模块 ， 即时 序产生 模块 ｓｉＸ 、 冲计数 模块 ｈ— Ｕ 脉
ｐ ｌｅ ｕｓ
—
ｃｕ ｔｒ ｄｐ组成 。其 中 ，ｈｘ ｏｎｅ 和 ｓ ｓｉ ｕ模块 产生 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ工作
号 经功率放 大后 ， 通过 ２个 发射 天线 辐射 出去。另外 ， 调频
信号经定向耦 合器 取一 部分 能 量作 为混 频器 的本 振 信号 。
在电磁 波遇到 目标并返 回接收天线 的时间 内， 发射信号频率
收 稿 日期 ：０ ２— ５— ２ ２１ ０ ０ 作者简介 ： 李万峰 （９ ９ ）工 程师 ， １７一 ， 主要从事无线 电引信技术研究。
无测距盲 区 ， 测距精度高 ， 结构简单 ， 体积小 。根 据发射信号
的波形可将雷 达分 为 ２种体制 ： 用脉 冲方式进 行距离测 量 采 的脉冲体制和采 用调频 连续波 （ ＭＣ 进行 距离测 量 的连 Ｆ Ｗ） 续波体制 。 目前 ， 于调 频连 续 波 （ｒ ｕｎｙｍ ｄ ｌ ｉ ｏｔ ｕ ｕ 基 ｆ ｑ ｅｃ ｏ ｕ ｔ ｎｃｎｉ ｏｓ ｅ ａｏ ｎ ｗ ｖ ，ＭＣ 的测 距 系统能 满足人 们对 测距 精度 和 系统 在 ａｅＦ Ｗ）
基于FPGA的多相位时钟TDC设计
基于FPGA的多相位时钟TDC设计作者：朱文松来源：《山东工业技术》2016年第13期摘要：人类对时间测量最早的需求来源于天文学。
天文学一个最重要的任务就是测量时间：从确定日的长短、四季的变化，到制定历法。
时至今日，测量时间的需求已经远远超过了天文的范畴。
一般来说，人类实际用到的时间都是相对与某一参考的，即都是时间间隔。
时间数字转换是测量时间间隔的基本手段。
本文介绍了一种利用FPGA实现的高精度多相位时钟TDC。
主要介绍了该TDC设计的三个关键问题：稳定的超高速计数器的实现、高精度鉴相器的实现、以及多时钟域数据的处理。
最后给出了测试结果。
关键词：时间数字转换；TDC；鉴相器；时间内插DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.2360 引言时间是物质存在和运动的基本属性之一，精密的时间测量是科学研究、工程试验的基本和有效手段，精密的时间测量技术不仅在高能物理、相对论物理等基础研究领域具有重要作用，在诸如航天、雷达、无线通讯、导航测绘以及医疗等工程领域也被普遍使用。
如高能物理中的固定靶和对撞试验、飞行时间谱仪、核医疗设备PET、雷达测距、激光测距等都离不开高精密的时间测量技术，其对时间测量的精度达到纳秒甚至皮秒量级。
一般TDC实现办法分为模拟和数字两种。
模拟的方法包括电流积分技术和时间放大技术，这是早期的时间测量技术，由于需要模拟电路来实现，集成度，稳定性、精度等已经不能满足要求。
数字的方法主要包括计数器技术、游标卡尺技术、时间内插技术等。
1 多相位时钟TDC原理在FPGA中实现TDC某种程度上可以理解成是利用FPGA对开始、停止信号进行采样并记录采到的两个信号的时间间隔。
FPGA中时钟允许的最高频率是有限的，利用计数器方法实现TDC的时候，相当于开始、停止信号的采样间隔是一个时钟周期，这样在一个时钟周期内信号何时到达的信息便无法被读取出来。
为了挖掘出单个时钟周期内部的时间信息，一个思路便是利用不同相位的时钟去对同一个HIT信号采样，这样相当于把采样周期变为以前的N分之一，而各个移相的时钟还是工作在FPGA允许的频率下。
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ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｄ ＲＦ ｓ ｉ ｇ ｎ ｌ ａ ａ ｎ ｄ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｉ ｎａ ｇ ｌ ｉ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｔ ＤＣ — ＧＰ １， ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｒ ｅ ａ ｄ ｏ ｕ ｔ ｆ ｏ Ｔ ＤＣ — ＧＰ １ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｒ ｉ ｌ ａ ｄ ａ ｔ ａ ｕ ｐ ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｏ ｈ ｏ ｓ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｙｅ ａ ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｆ Ｐ ＧＡ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｚ ｉ ｇ Ｂｅ ｅ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｗ ａ ｖ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ． Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｉ ｔ ｈ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ， ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ
系统 。该测距 系统 由发射节点与接收节点组 成 ， 其 中发 射节点 由 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ控制 ４ ３ ３ ＭＨ ｚ 超再 生射频信 号与
超声波信号 的同步实时发射 ； 接收节点将接收 的射频信号 与超声波 信号 ， 经过 Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ １进行 Ｔ Ｄ Ｏ Ａ测量 ， 并由Ｆ Ｐ Ｇ Ａ完成对 Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ １的测量参数配置 、 测量结果读取及 串口上传到上位机 。该测距系统 由 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ
ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｃ ｈ ｉ ｐ ａ ｎ ｄ ４ ３ ３ ＭＨｚ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＲＦ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ， ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎ ｏ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｎ ｏ ｄ ｅ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎ ｏ ｄ ｅ ， ３３ ４ ＭＨｚ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｒ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒ Ｆ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ
无线通信模块 对发射和接收模块进行测量 过程协调 ， 并对超声 波传播速度进行温度补偿 。实验结果表 明 ： 该测距系统具有精 度高 、 可靠性 高等优点 ， 并 易扩展 为无 线定位系统 ， 具有 良好 的应用价值 。 关键词 ：现场可编 程门阵列 ； Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ １ ；到达时间差 ； 高精 度测距
２ ０ １ ３年 第 ３ ２卷 第 １ Ｏ期
传感 器与微系统 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
９ ３
基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ和 Ｔ ＤＣ — ＧＰ １的 Ｔ Ｄ ＯＡ 测 距 系 统 设计
（ Ｔ Ｄ Ｏ Ａ） ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｂ ｙ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ （ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ ） ， ｕ ｓ ｅ Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ １ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｉ ｓｔ ｌ ａ
胡佳 文 ， 余 晓芬 ，王 标
（ 合 肥 工 业大 学 仪 器 科 学 与 光 电工 程 学 院 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ）
摘
要 ：针对 高精 度短距离测量 的需要 ， 以现场可编 程门阵列 （ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ） 为控制 核心 ， 采 用高精度 时间数字
转换芯片 Ｔ Ｄ Ｃ — Ｇ Ｐ １和 ４ ３ ３ Ｍ Ｈｚ 超再 生射频发射 、 接收模块 ， 设计 了一种高精度 的到达时 间差 （ Ｔ Ｄ Ｏ Ａ） 测距