【摘 要】
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相位信息是交流信号的三要素之一,随着科学技术的发展,相位测量技术的应用已深入到许多领域和部门,对它的精度要求也越来越高。在水声工程领域,对同频率的不同通道信号进行相
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相位信息是交流信号的三要素之一,随着科学技术的发展,相位测量技术的应用已深入到许多领域和部门,对它的精度要求也越来越高。在水声工程领域,对同频率的不同通道信号进行相位一致性测量是非常重要的,相位一致性直接影响后续信号处理的结果。本文设计制作了以DSP和CPLD芯片为核心的用于相位测量的四通道数据采集和信号处理电路,将其应用于水声信号相位测量中。文中在对国内外的各种相位测量的理论方法进行了深入的比较分析的基础上,选用FFT(快速傅立叶变换)作为测量相位的理论方法,通过FFT算法提取信号的基波参数,可以求出信号的相位角。用MATLAB对FFT进行理论仿真,并进行了误差分析,证明FFT变换法可以比较准确的求出信号的相位信息。针对相位测量系统的各个环节进行了分析研究,根据相位测量电路的工作流程,将整个系统分为信号调理模块、数据采集模块、数据处理模块、键盘与LCD显示模块。本文对相位测量系统的各个单元结构的功能与实现方法进行了较为详尽的分析。利用TMS320VC5509和EMP7128作为核心处理和控制单元,进行相位测量的研究和实现。水听器收到的小信号经过前端信号调理电路进行放大和滤波,利用AD7663把信号采集到DSP中,通过常用的矩阵式小键盘控制信号采样率。采集到的信号在DSP中进行FIR滤波、FFT变换,最后计算出接收到的不同通道信号的相位信息,并在LCD上直观的显示出来。整个系统对A/D、LCD、键盘的控制以及和DSP的通信都由CPLD来实现。
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