基于FPGA和DSP的數(shù)字式超聲檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國鐵路高速重載戰(zhàn)略的實施，鐵路運輸速度和能力穩(wěn)步提升，鐵道機車車輛在肩負著新的歷史責任和任務的同時也面臨著更加嚴峻的行車安全考驗。機車車輛零部件性能的穩(wěn)定是列車安全運行的重要保證，這些零部件在長期運營的情況下極易出現(xiàn)不同程度的損傷，對鐵路安全運輸構成威脅，嚴重時甚至引起重大的行車事故。因此，采用先進的檢測技術和儀器對機車車輛在役零部件進行及時的檢修，對于保證行車安全和鐵路發(fā)展戰(zhàn)略的加速實施具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 論文針

2、對目前鐵道機車車輛超聲檢測領域模擬式檢測系統(tǒng)的問題與不足，提出了一套以FPGA和DSP為核心的數(shù)字式超聲檢測系統(tǒng)方案，實現(xiàn)了高頻率、低幅值的超聲模擬信號的采集、處理、存儲和傳輸。
　　 論文完成了檢測系統(tǒng)的硬件電路設計工作。系統(tǒng)選用高速寬帶放大器AD8099和AD603對超聲回波信號進行了調理，并采用采樣頻率達40MHz的8位高速模數(shù)轉換器TLC5540對調理后的信號進行采樣量化；系統(tǒng)以FPGA器件EP1C3T144C8和DSP

3、器件TMS320F2812為控制模塊核心，解決了超聲回波高速數(shù)據流的處理問題；此外，系統(tǒng)采用USB控制器CY7C68013作為與上位機通訊的接口完成采集數(shù)據的傳輸。
　　 論文在FPGA開發(fā)軟件QuartusII中完成了系統(tǒng)邏輯控制和數(shù)據緩存等功能模塊的設計和仿真，驗證了軟件設計的有效性；系統(tǒng)采用C語言在DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS中完成了系統(tǒng)的采集控制軟件開發(fā)工作；另外，系統(tǒng)在Keil環(huán)境下進行了USB固件程序的編寫與調試。