基于FPGA的數(shù)字相關(guān)器的研究.pdf

1、本論文是國家863項(xiàng)目“油氣管道光纖安全預(yù)警技術(shù)與裝備”研究的一部分。本論文基于對油氣管道上振動信號分布式信號定位需求,分析了相關(guān)原理和信號檢測原理,詳細(xì)討論了相關(guān)算法在安全預(yù)警中應(yīng)用?；贔PGA(FieldProgrammable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字相關(guān)器系統(tǒng)。 論文在介紹光纖管道安全預(yù)警系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上,通過分析被檢測的振動定位和相關(guān)計(jì)算的原理,選擇了利用數(shù)字相關(guān)器進(jìn)行時(shí)延計(jì)算的方法,提出-

2、種數(shù)據(jù)移位法來加快擴(kuò)頻碼的同步捕捉實(shí)現(xiàn)數(shù)字相關(guān)運(yùn)算的方法。采用FPGA器件實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)字相關(guān)器的安全預(yù)警定位系統(tǒng)。具體設(shè)計(jì)了由硬件電路和相應(yīng)軟件組成的處理系統(tǒng),該系統(tǒng)由濾波器、AD采樣芯片、FPGA芯片、DSP和USB協(xié)議控制芯片組成,并實(shí)現(xiàn)了各功能模塊電路(主要是基于FPGA),包括濾波器、高速AD采集、數(shù)字相關(guān)器、DSP接口等,最終實(shí)現(xiàn)對預(yù)警信號的定位,并給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最后對系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該傳感系統(tǒng)最大定位誤差為