基于SOPC的脉冲信号参数测量系统设计
2020年电子技术应用第7期
李海生，张 凡
长治学院 电子信息与物理系，山西 长治046011
摘要： 为提高测量系统的精度、集成度和设计灵活性，设计了基于可编程片上系统(SOPC)的脉冲信号参数测量系统。系统通过采用等精度测频法实现对频率的测量，利用等效脉冲计数法完成对占空比和上升时间的精确测量，所设计的测量系统在硬件和软件上都可进行编程。经过测试和验证，设计的系统可实现对脉冲信号频率、占空比、幅值和上升时间的测量，测量结果具有较高的精度，其中时间测量精度可达1 ns。
中图分类号： TN98；TM935
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191300
中文引用格式： 李海生，张凡. 基于SOPC的脉冲信号参数测量系统设计[J].电子技术应用，2020，46(7)：84-87.
英文引用格式： Li Haisheng，Zhang Fan. Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(7)：84-87.
Design of pulse signal parameter measurement system based on SOPC
Li Haisheng，Zhang Fan
Electronic Information and Physics Department，Changzhi University，Changzhi 046011，China
Abstract： In order to improve the accuracy, integration and flexibility of the system, a pulse signal parameter measurement system based on system-on-a-programmable-chip(SOPC) is designed. The system realizes the frequency measurement by using the equal precision frequency measurement method， and the duty cycle and rise time measurement are realized by using the equivalent pulse counting method. The designed measurement system is programmable in hardware and software. After testing and verification, the system can realize the measurement of pulse signal frequency, duty cycle, amplitude and rise time. The measurement results have high accuracy, and the time measurement accuracy can reach 1 ns.
Key words : pulse signal；parameter measurement；frequency；system-on-a-programmable-chip(SOPC)；raise time
0 引言
脉冲信号广泛应用于通信、测控、雷达和导航等领域，在很多场合下需要对脉冲信号进行参数(频率、周期、占空比、幅值和上升时间等)的测量[1-2]。如在扭矩的测量中，需要对磁电式传感器的多路脉冲信号进行相位差的测量[3]；在雷达领域的敌我识别询问信号检测中，需要对敌我识别信号的时域参数包括脉冲宽度、幅度和到达时刻进行测量[4]。随着相关技术的发展，脉冲信号的频率越来越高。从早期使用单片机作为控制器进行测量[5]，再到后边使用DSP进行测量[6]，一直在不断更新核心处理器。可编程逻辑器件的发展，为高速脉冲信号的测量提供了新的设计方法。现有的测量系统多数是基于FPGA和单片机相结合[7]，这样可以很好地发挥各自的优点，但也存在着集成度不高、性能不稳定等缺点。本文提出了基于可编程片上系统的设计方法，将处理器集成于FPGA内部，所设计的测量系统具有很高的灵活性和集成度。
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作者信息:
李海生，张 凡
(长治学院 电子信息与物理系，山西 长治046011)
