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基于FPGA的腔衰荡信号采集与处理系统设计
  • ISSN号:1007-5461
  • 期刊名称:《量子电子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN791[电子电信—电路与系统] O433.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽合肥230026, [2]中国科学院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境科学与技术重点实验室,安徽合肥230031, [3]安徽理工大学电气与信息工程学院,安徽淮南232001
  • 相关基金:(国家自然科学基金,61575206,41275038,61108031,41305139),(中国科学院战略性先导科技专项(B类),xDB05040200),(中国科学院环境光学与技术重点实验室开放基金,2005DP173065-2013-05)
中文摘要:

准确获取腔衰荡信号是腔衰荡光谱技术定量探测气体浓度的基础。针对腔衰荡信号的特征,设计了一种基于FPGA的腔衰荡信号采集与处理系统。系统以FPGA为主控制器,在触发信号激励下,通过FPGA硬件逻辑实现了腔衰荡信号的高速采集、多次采样结果的对应点累加平均和USB数据传输。测试表明,系统具有较好的准确度和稳定性(准确度在4%o范围内);实际应用于腔衰荡系统时,设计的采集系统与国外数据采集卡数据的一致性可达到99.4%。结果表明,该数据采集与处理系统可完全满足腔衰荡信号的采集要求。

英文摘要:

Accurate acquisition of cavity ring-down signal is the basis of quantitative detection of gas concen- tration by cavity ring-down spectroscopy. Aimed at the characteristics of cavity ring-down signal, a cavity ring-down signal acquisition and processing system based on FPGA is designed. FPGA is used as main con- troller of system. The system realizes high speed acquisition of the cavity ring~down signal, accumulation average of the corresponding point and transmission of the USB data under excitation of trigger signal. Tests show that the system has good accuracy and stability (accuracy in the range of 4 per thousand). When ap- plied in cavity ring-down system, the consistency of data from the data processing system and foreign data acquisition card can reach 99.4%. Results show that the data acquisition and processing system can fully meet the acquisition requirements of cavity ring-down signal.

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期刊信息
  • 《量子电子学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会基础光学专业委员会 中国科学院安徽光学精密机械研究所
  • 主编:龚知本
  • 地址:合肥1125号信箱
  • 邮编:230031
  • 邮箱:lk@aiofm.ac.cn
  • 电话:0551-5591564
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-5461
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1163/TN
  • 邮发代号:26-89
  • 获奖情况:
  • 1997年获“中国光学期刊”二等奖,1994年评比华东地区优秀期刊三等奖,1998年评为安徽省优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4844