基于FPGA的16通道超聲相控陣控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是被廣泛應(yīng)用到海洋、鐵路、醫(yī)療、工業(yè)等無損檢測(cè)領(lǐng)域中的技術(shù)。超聲相控陣系統(tǒng)具有檢測(cè)對(duì)象范圍廣、靈敏度高、缺陷定位精確等特點(diǎn)。同時(shí)他與普通相控陣相比，還具有快速靈活、良好的聲束可達(dá)性、動(dòng)態(tài)聚焦、動(dòng)態(tài)變跡等優(yōu)勢(shì)。因此，超聲相控陣系統(tǒng)的研究也成為近些年國內(nèi)外研究和開發(fā)的熱點(diǎn)課題。
　　本論文主要對(duì)超聲相控陣系統(tǒng)中的數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。論文首先介紹了超聲相控陣的組成、基本檢測(cè)原理、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。然后介紹了控制系

2、統(tǒng)中的算法和主要功能模塊的設(shè)計(jì)。
　　論文詳細(xì)介紹了超聲相控陣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，以FPGA為主控制芯片，重點(diǎn)對(duì)超聲相控陣中的發(fā)射波束控制、聚焦控制、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行了基于FPGA的開發(fā)，完成了FPGA中SDRAM，異步FIFO等關(guān)鍵模塊的開發(fā)。對(duì)相控陣中的稀疏矩陣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了matlab仿真、M2M實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、FPGA開發(fā)。同時(shí)，為了便于對(duì)系統(tǒng)的控制，開發(fā)了基于MFC的上位機(jī)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)收發(fā)控制、數(shù)據(jù)傳