基于FPGA的超聲相控陣控制系統(tǒng)研究.pdf

1、超聲相控陣作為無損檢測技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于航空、交通、軍事、醫(yī)療等工業(yè)領(lǐng)域。超聲相控陣檢測技術(shù)具有檢測效率高、可靠性強、檢測結(jié)果可視化、實時性好以及操作方便等眾多優(yōu)點，逐漸發(fā)展為國內(nèi)外無損檢測領(lǐng)域研究的熱點技術(shù)。
　　本文針對基于FPGA的超聲相控陣控制系統(tǒng)進行相關(guān)的研究。首先，闡述超聲波的物理和傳播特性，探討超聲聲場的基本性質(zhì)，分析陣元間距和延時精度對超聲檢測分辨率的影響。隨后，詳細介紹超聲相控陣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案，具體包括

2、核心器件FPGA、激勵發(fā)射、隔離限幅、采集接收、回波緩存、電源系統(tǒng)以及FPGA配置等相關(guān)電路設(shè)計，并完成系統(tǒng)硬件設(shè)計。同時，設(shè)計基于FPGA的粗細延時發(fā)射模塊、LVDS信號接口、LVDS信號數(shù)據(jù)串轉(zhuǎn)并模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、波束合成模塊以及SPI通信模塊等功能模塊，并分別對各個模塊的功能和時序進行仿真和驗證。
　　然后，搭建超聲相控陣硬件系統(tǒng)，并對供電系統(tǒng)電路、發(fā)射電路、限幅隔離以及接收電路進行調(diào)試。進而，對超聲相控陣系統(tǒng)進行實際探傷