聲源定位系統(tǒng)中四通道高速同步采集的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、聽覺系統(tǒng)是人類感官的重要組成部分,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)、聲電技術(shù)以及機(jī)器人智能技術(shù)的快速發(fā)展,聲源定位技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的重要研究對象。聲音具有衍射的特性,能有效的繞過障礙物到達(dá)目標(biāo),所以可以彌補(bǔ)機(jī)器人通過視覺方面進(jìn)行定位的局限性。
　　數(shù)據(jù)采集就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以供計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算處理,目前它的應(yīng)用范圍越來越廣泛。在聲源定位系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)采集的采樣頻率、同步性、傳輸速率都對聲音的采樣有很大影響,從而影響定位的精度和

2、準(zhǔn)度。研究一種采樣頻率高、接口通用方便、傳輸速度高的同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以有效的提高定位系統(tǒng)的精度和準(zhǔn)確度,同時(shí)也可以應(yīng)用于其他領(lǐng)域。
　　結(jié)合USB2.0和FPGA的性能優(yōu)勢,本文提出一種四通道高速同步采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求,本文主要完成硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)。硬件主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA控制模塊和USB接口模塊三部分組成。選用Altera公司的FPGA為控制核心、AD公司的AD9219模數(shù)轉(zhuǎn)換器、Cypress公

3、司的CY7C68013USB控制芯片等完成硬件設(shè)計(jì),使用AltiumDesigner軟件設(shè)計(jì)繪制了四層電路板。軟件開發(fā)包括FPGA控制邏輯編程、USB固件開發(fā)和用戶應(yīng)用界面編寫。在時(shí)序數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中,通過使用FPGA中豐富的資源,如鎖相環(huán)PLL、雙口RAM、移位寄存器等,完成對系統(tǒng)時(shí)鐘的精確控制以及實(shí)現(xiàn)與USB接口的高速數(shù)據(jù)傳輸。使用LabVIEW軟件編寫用戶應(yīng)用界面,直接調(diào)用通用USB驅(qū)動(dòng)程序完成主機(jī)與設(shè)備之間的通信,最后實(shí)現(xiàn)在上位機(jī)