[发明专利]基于DSP和FPGA的正交信号高速高精度处理方法

摘要

本发明公开了一种基于DSP和FPGA的正交信号高速高精度处理方法，包括FPGA工业级处理器和DSP两部分，FPGA工业级处理器、DSP通过双口RAM实现数据通信；以DSP为数据处理核心，负责主要的数学变换计算；以FPGA为协处理器，负责所有数字逻辑控制，实现对正交信号的采集、均值滤波、误差补偿、实时相位计算、相位细分辨向及相关数据的存储和显示；DSP通过矩阵运算计算FPGA采集的正交信号数据的误差补偿参数，并通过双口RAM通信将误差补偿参数传入FPGA。本发明在信号采集、传输、修正、细分辨向到数据存储整个过程中，DSP与FPGA分工协作，既能够满足系统实时性要求，又实现了正交信号的高精度处理。

主权项

1.一种基于DSP和FPGA的正交信号高速高精度处理方法，其特征在于：包括FPGA工业级处理器(2)和DSP(3)两部分，FPGA工业级处理器(2)、DSP(3)通过双口RAM(10)实现数据通信；所述方法的具体实现步骤如下：首先，光强信号经光电转换及信号调理电路(1)输出包含位移信息的模拟正交电压信号，由FPGA工业级处理器(2)驱动AD采样模块(4)对信号进行高速模数转换，并在FPGA工业级处理器(2)中经过均值滤波(5)得到进一步优化的正交信号数据，由FPGA工业级处理器(2)写入双口RAM(10)进行存储和高速缓冲；随后，DSP(3)通过EMIF接口外扩存储器的方式，读取双口RAM(10)中的正交信号数据，并对采样数据进行筛选(11)，剔除异常点，接着通过矩阵运算计算补偿参数(12)，并将补偿参数写入双口RAM(10)和SDRAM(13)中，再由FPGA工业级处理器(2)读取；此时，FPGA工业级处理器(2)利用计算所得的补偿参数对正交信号进行实时误差补偿(6)、实时相位计算(7)和细分辨向(8)；最后，实时更新的相位数值写入双口RAM(10)并由DSP(3)实时计算并存储位移，位移数据再经双口RAM(10)被FPGA工业级处理器(2)读取，并通过数据存储SD卡(14)进行保存，同时发送到VGA显示模块(9)进行显示。