吴明锋



基于FPGA的高速数据采集系统设计与实现

吴明锋

丹东百特仪器有限公司，辽宁 丹东 118009

为了实现频谱数据的高速采集和频谱信息的快速提取，研究了一种基于FPGA的静态干扰结构的高速频谱采集系统。通过滤波、傅立叶变换和光谱校正，得到了静态干涉条纹的光谱分布信息。实验对655 nm半导体激光器进行了光谱分析，并对不同深度条件下的傅立叶变换产生的光谱进行了比较。当固定点为12位时，谱数据反演完成，转化率高。同时，将测试数据与MATLAB的仿真数据进行了比较。实验结果表明，系统的光谱反演结果与MATLAB基本一致。

光谱数据处理；高速采集；FPGA；点位值

引言

随着光谱技术的不断发展，越来越多的应用程序已经通过光谱分析设备来检测未知光源光谱特性，所以对光谱分析设备性能得要求也越来越高，包括干涉条纹数据的采集以及高速处理[1]。光谱测试系统主要分为光栅衍射和静态干扰两大类。由于光栅衍射图中存在入射狭缝，光通量低，静态干涉图更适合于室外光谱识别。为了开发和设计一种能够高速采集和处理干涉条纹的处理系统，需要选择合适的数字处理器。FPGA作为一种由硬件编程的高速加工芯片，非常适合高速光谱数据的处理。因此，采用FPGA实现干涉条纹和傅立叶变换的实时处理，不仅速度快，而且稳定，对其他处理系统具有无可比拟的优势。

1 系统设计

测光从准直透镜准直后，进入干涉棱镜。通过干涉棱镜，初始光被干扰。……