直升機自動測試中的數據采集及濾波模塊的研究
通過FFT算法計算,得到主要頻段在200 Hz左右,調用歸一化截止頻率為O.4的FIR濾波器對其進行FIR濾波處理。經FIR濾波后的數據如圖5所示,可以看到波形明顯平滑。通過FFT算法還得到信號中直流分量的幅度為31,即31/256=0.12V,去除直流分量后的數據如圖6所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/195124.htm
3 軟件程序設計
TMS320F2812芯片提供了良好的C語言開發(fā)環(huán)境,使用C語言可縮短開發(fā)周期。主程序的流程圖如圖7所示。
程序中編寫了多種濾波算法和不同歸一化截止頻率的50階Kaiser窗FIR濾波器,上位機可通過CAN總線控制下位機選用適當的濾波器來完成參數配置(也可通過程序自動判斷加載)。待這些配置完成后,啟動計時器,進而啟動A/D采樣。
3.1 數據采集及濾波
本系統(tǒng)中,ADC模塊中的B0通道用來對信號進行過采樣。ADC模塊工作在啟動/停止模式,由EVA中的定時器1的周期中斷來控制采樣頻率。
ADC采樣數據轉換結束后,系統(tǒng)進入中斷程序。首先,ADC采樣的數據經過校準后,存儲到Sample_cai[]中,待采樣點夠1 024點之后,進行FFT計算,計算出波形的主要頻段,進而調用適當的FIR濾波器,完成FIR濾除高頻干擾后,再根據FFT計算結果中的直流分量,去除信號中的直流偏移,完成濾波算法。
3.2 上位機通訊
系統(tǒng)通過CAN總線與上位機進行通訊。TMS320F2812的eCAN模塊支持O~8 B的數據。系統(tǒng)設定為8 B數據傳輸,將其分配為目標地址、源地址、命令號、報文編號、報文總數、參數1、參數2、參數3、參數4這九部分。
編寫的結構體為:
本模塊中,上位機地址設定為0x00,數據采集模塊的地址設定為0x01。系統(tǒng)會根據word2的數值來配置定時器計數周期(16位),從而設定ADC模塊的采樣頻率。同時會根據Param3的數值選用合適的濾波器。
4 結語
針對直升機測試系統(tǒng)在數據采集過程中遇到的噪聲干擾、脈沖干擾,設計了基于TMS320F2812的實時數據采集及濾波模塊。模塊實現了多種數字濾波方法、CAN總線通訊,并實現了模塊根據信號特點自動調用合適濾波器進行濾波處理。在實際應用中上述硬件結構和軟件功能都得到了驗證,性能良好,滿足要求。
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