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

1、隨著我國(guó)鐵路高速重載戰(zhàn)略的實(shí)施，鐵路運(yùn)輸速度和能力穩(wěn)步提升，鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛在肩負(fù)著新的歷史責(zé)任和任務(wù)的同時(shí)也面臨著更加嚴(yán)峻的行車(chē)安全考驗(yàn)。機(jī)車(chē)車(chē)輛零部件性能的穩(wěn)定是列車(chē)安全運(yùn)行的重要保證，這些零部件在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的情況下極易出現(xiàn)不同程度的損傷，對(duì)鐵路安全運(yùn)輸構(gòu)成威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至引起重大的行車(chē)事故。因此，采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和儀器對(duì)機(jī)車(chē)車(chē)輛在役零部件進(jìn)行及時(shí)的檢修，對(duì)于保證行車(chē)安全和鐵路發(fā)展戰(zhàn)略的加速實(shí)施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 論文針

2、對(duì)目前鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛超聲檢測(cè)領(lǐng)域模擬式檢測(cè)系統(tǒng)的問(wèn)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(cè)系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了高頻率、低幅值的超聲模擬信號(hào)的采集、處理、存儲(chǔ)和傳輸。
　　 論文完成了檢測(cè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)工作。系統(tǒng)選用高速寬帶放大器AD8099和AD603對(duì)超聲回波信號(hào)進(jìn)行了調(diào)理，并采用采樣頻率達(dá)40MHz的8位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC5540對(duì)調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)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(jù)流的處理問(wèn)題；此外，系統(tǒng)采用USB控制器CY7C68013作為與上位機(jī)通訊的接口完成采集數(shù)據(jù)的傳輸。
　　 論文在FPGA開(kāi)發(fā)軟件QuartusII中完成了系統(tǒng)邏輯控制和數(shù)據(jù)緩存等功能模塊的設(shè)計(jì)和仿真，驗(yàn)證了軟件設(shè)計(jì)的有效性；系統(tǒng)采用C語(yǔ)言在DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS中完成了系統(tǒng)的采集控制軟件開(kāi)發(fā)工作；另外，系統(tǒng)在Keil環(huán)境下進(jìn)行了USB固件程序的編寫(xiě)與調(diào)試。