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采用FPGA实现称重系统中的FIR滤波器
| 论文题名： | 采用FPGA实现称重系统中的FIR滤波器 |
| 关键词： | FPGA实现;动态称重系统;FIR滤波器;系统功能模块;数据采集模块;超限超载运输;高测量精度;分析;系数;时间;设计;动态汽车衡;道路服务水平;交通运输业;称重传感器;matlab软件;执行速度;噪声干扰;有效治理;硬件系统 |
| 摘要： | 随着交通运输业的迅猛发展，汽车超限超载运输现象越来越严重，超限超载造成了路面!桥梁等设施的破坏，从而恶化了道路服务水平和行车安全状况。为了有效治理超限超载，对车辆的动态称重显得十分迫切和必要。由于动态称重存在许多噪声干扰，为了提高测量精度，减少测量时间，本文采用了基于FPGA的FIR滤波法。 为了提高动态称重测量精度，分析动态称重系统是基础。为了达到设计要求，对汽车动态称重系统的构成、基本原理以及影响测量精度的因素问题进行了详细的分析，为了滤除干扰本设计采用了FIR算法，又由于动态汽车衡的称量时间大多为几十毫秒到上百毫秒。在这样短的时间内，被称物的重量要经过秤体、称重传感器、采样、放大、AD转换、数据处理等环节传递作用，最后要能把结果正确显示出来，需要上述各个处理环节都必须节省时间，选用了FPGA，因为他的语句有并行执行特点，执行速度快。然后给出了实验系统模块原理图，包括数据采集电路模块，数据分析模块，数据显示模块等电路，并详细的介绍了FPGA工作原理。讨论了用VHDL设计FIR滤波器，首先介绍了加海明窗后FIR滤波器的效果，分析了FIR系数的位数和阶数，给出了确定FIR滤波器截止频率和采样频率的分析方法。根据matlab软件求出了每阶的系数，再对系数进行了量化。然后将FIR的数字硬件系统分成A/D数据采集模块，h(n)系数储存模块，通过移位相加的乘法模块，乘累加模块，设计出集采集滤波一起的系统功能模块。最后给出称重系统实测值的数据。验证了经过基于FPGA的FIR滤波器后动态称重的精度。 |
| 作者： | 黄春平 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 姚若河;骆耀祖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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