基于FPGA一DSP的數(shù)字化ERT系統(tǒng)設計.pdf

1、國家自然科學基金重大國際合作項目60820106002國家自然科學重點基金項目：60532020國家科技支撐計劃項目：2006B燦03A00基于FPGA與DSP的數(shù)字化ERT系統(tǒng)設計DigitalERTSystemDesignBasedonFPGAandDSP學科專業(yè)：檢測技術與自動化裝置研究生：劉海建指導教師：王化祥教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一零年六月氣‘)≈摘要作為一種基于電磁場理論的新型測量技術，電學層析成像(Elo嘶c

2、alT0mo鯽hy，ET)技術具有非侵入、安全性好、結(jié)構(gòu)簡單、響應速度快以及實時可視化等特點，在工業(yè)過程檢測和醫(yī)學臨床監(jiān)控領域具有廣闊的應用前景。電阻層析成像(Ele咖calResistanceTomo黟aphy，EI玎)技術是電學層析成像技術的一種。其物理基礎是：依據(jù)不同的介質(zhì)具有不同的電導率，判斷出被測敏感場內(nèi)物質(zhì)的電導率分布狀況，便可推出測量區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)分布情況。因此，其適于測量以導電介質(zhì)為連續(xù)相的對象。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展。為了進一步提高系統(tǒng)的精度和速度，本文設計了一套數(shù)字化El玎系統(tǒng)，主要工作如下：1通過比較FPGA和DSP兩種控制器各自性能特點和適用范圍，確定本套ERT系統(tǒng)的數(shù)字化設計方案：DSP作為主控制器，主要實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取、圖像重建和與上位機通訊等功能；FPGA作為協(xié)控制器，主要實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制、激勵信號生成、數(shù)據(jù)采集和相敏解調(diào)