基于FPGA一DSP的數(shù)字化ERT系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、國(guó)家自然科學(xué)基金重大國(guó)際合作項(xiàng)目60820106002國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金項(xiàng)目：60532020國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目：2006B燦03A00基于FPGA與DSP的數(shù)字化ERT系統(tǒng)設(shè)計(jì)DigitalERTSystemDesignBasedonFPGAandDSP學(xué)科專(zhuān)業(yè)：檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置研究生：劉海建指導(dǎo)教師：王化祥教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一零年六月氣‘)≈摘要作為一種基于電磁場(chǎng)理論的新型測(cè)量技術(shù)，電學(xué)層析成像(Elo嘶c

2、alT0mo鯽hy，ET)技術(shù)具有非侵入、安全性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快以及實(shí)時(shí)可視化等特點(diǎn)，在工業(yè)過(guò)程檢測(cè)和醫(yī)學(xué)臨床監(jiān)控領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。電阻層析成像(Ele咖calResistanceTomo黟aphy，EI玎)技術(shù)是電學(xué)層析成像技術(shù)的一種。其物理基礎(chǔ)是：依據(jù)不同的介質(zhì)具有不同的電導(dǎo)率，判斷出被測(cè)敏感場(chǎng)內(nèi)物質(zhì)的電導(dǎo)率分布狀況，便可推出測(cè)量區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)分布情況。因此，其適于測(cè)量以導(dǎo)電介質(zhì)為連續(xù)相的對(duì)象。ERT系統(tǒng)廣泛采用模擬濾波

3、解調(diào)方法，由于受模擬器件自身的約束，這種方法限制了系統(tǒng)的精度和速度，而且模擬器件不便于系統(tǒng)性能的提升和功能的擴(kuò)展。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的精度和速度，本文設(shè)計(jì)了一套數(shù)字化El玎系統(tǒng)，主要工作如下：1通過(guò)比較FPGA和DSP兩種控制器各自性能特點(diǎn)和適用范圍，確定本套ERT系統(tǒng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)方案：DSP作為主控制器，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取、圖像重建和與上位機(jī)通訊等功能；FPGA作為協(xié)控制器，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制、激勵(lì)信號(hào)生成、數(shù)據(jù)采集和相敏解調(diào)