基于LabVIEW和ARM嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程傳輸控制系統(tǒng)
數(shù)據(jù)與控制信息內(nèi)容放在LabVIEW事件框圖中,當(dāng)用戶單擊前面板上的控制按鈕時,相應(yīng)的信息被發(fā)送,這樣就避免了系統(tǒng)無休止地查詢,節(jié)約了系統(tǒng)資源。下面的循環(huán)框完成讀SRAM數(shù)據(jù)接收、分離IQ信號、頻譜分析與顯示等,當(dāng)用戶使得存儲文件路徑不為空時,可以將此時數(shù)據(jù)顯示控件上的數(shù)據(jù)保存下來;而當(dāng)回放文件路徑不為空時,用戶可以回放之前保存的歷史數(shù)據(jù)。頻譜顯示控件有線性與對數(shù)顯示兩種格式,它受前面板上的一個系統(tǒng)復(fù)選框的控制。
4 設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)證
采用了3組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。實(shí)驗(yàn)條件:現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)IP地址192.168.1.230,遠(yuǎn)程主機(jī)IP地址192.168.1.1,二者位于同一個局域網(wǎng)內(nèi)。系統(tǒng)工作主頻50 MHz,AD6620濾波器為低通濾波器,通帶截止頻率10 kHz,阻帶截止頻率15 kHz,通帶內(nèi)衰減0 dB,阻帶衰減-60 dB,三級濾波器的抽取系數(shù)分別為10,25,2。
第1組實(shí)驗(yàn)的輸入信號為單頻信號,頻率1.005 MHz,幅度250 mV,AD6620中NCO頻率字設(shè)定為1 MHz。實(shí)驗(yàn)恢復(fù)的I路信號及其頻譜分析見圖6(a)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)頻率準(zhǔn)確,較好地恢復(fù)了信號。第2組實(shí)驗(yàn)的輸入信號為調(diào)幅信號,載波頻率1 MHz,幅度250 mV,單音調(diào)制信號頻率為3 kHz,調(diào)制深度30%。AD6620中NCO頻率字設(shè)定為1 MHz。實(shí)驗(yàn)恢復(fù)的信號與頻譜分析見圖6(b)。這時從頻譜圖上可以清晰地看出差頻之后,在零頻周圍300 Hz處有1根清晰的譜線。第3組實(shí)驗(yàn)的輸入信號為單頻信號,頻率1.018 MHz,幅度250 mV,AD6620中NCO頻率字設(shè)定為1 MHz。實(shí)驗(yàn)恢復(fù)的I路信號與頻譜分析見圖6(c)。此時由于信號處于濾波器通帶之外,衰減很大,不能恢復(fù)信號。I路信號顯示圖中類似于“毛刺”的信號是由于電路底噪聲在AD6620中運(yùn)算所產(chǎn)生。綜合3組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,本次設(shè)計(jì)較好地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。
5 結(jié)論
數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)是一個高集成,特別講究軟硬件間相互配合的綜合系統(tǒng),強(qiáng)調(diào)的是協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、高速、精準(zhǔn)地完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)采樣工作。本設(shè)計(jì)中,在合理設(shè)計(jì)硬件的基礎(chǔ)上,分別對FPGA,ARM以及遠(yuǎn)程主機(jī)上的服務(wù)器程序精心設(shè)計(jì),解決了以往系統(tǒng)在大量數(shù)據(jù)采集、傳輸、儲存、讀寫和處理時的速度以及靈活性問題。利用LabVIEW功能強(qiáng)大、簡單易用,設(shè)計(jì)靈活的圖形化編程語言,很容易地實(shí)現(xiàn)了對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端的配置與控制。
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