Σύστημα Υπέρ Ταχείας Δειγματοληψίας Και Επεξεργασίας Σήματος

Abstract

Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας ήταν η ανάπτυξη ενός συστήματος υπέρ ταχείας δειγματοληψίας και επεξεργασίας σήματος. Το σύστημα που σχεδιάστηκε κάνει δειγματοληψία 100 MSps με ανάλυση 12 ψηφίων. Στη συνέχεια επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο τα δεδομένα με συχνότητα 100 MHz. Η επεξεργασία ουσιαστικά είναι η σάρωση του φάσματος συχνοτήτων του σήματος και η επιλογή των οκτώ συχνοτήτων με τη μεγαλύτερη ενέργεια. Οι οκτώ αυτές συχνότητες, αντιστοιχίζονται σε 8 κανάλια όπως αυτά ορίζονται από τις προδιαγραφές των ταλαντωτών με τους οποίους το σύστημα θα διασυνδεθεί στην έξοδο, και οδηγούνται μέσω της κατάλληλης διεπαφής σε αυτούς. Επίσης το σύστημα παρέχει τη δυνατότητα διασύνδεσης και με υπολογιστή μέσω USB διασύνδεσης. Το σύστημα χρησιμοποιεί υλικά τεχνολογικής αιχμής όπως ο Α/Ψ μετατροπέας AD12401 της Analog Devices με ανάλυση δειγματοληψίας 12 ψηφίων και ταχύτητα 400 MSps και το FPGA της XILINX, της σειράς Virtex 4 - 35SX με δείκτη ταχύτητας -12, το οποίο παρέχει κορυφαίες επιδόσεις στην επεξεργασία σήματος. Επιπλέον η λειτουργία του έχει εξομοιωθεί σε εργαλεία υψηλής και εγγυημένης απόδοσης όπως είναι το Xilinx ISE 7.1.Τέλος είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το σύστημα που υλοποιήθηκε είναι επεκτάσιμο γιατί χρησιμοποιεί σύγχρονα υλικά τα οποία δίνουν τη δυνατότητα για περαιτέρω επέκταση της επεξεργασίας., και πιθανές ανασχεδιάσεις στο firmware