FPGA驱动的高精度电磁信号采集系统：24位ADC与USB2.0传输设计

本文主要探讨了一种基于FPGA的高精度电磁信号采集系统的设计。该系统针对瞬变电磁探测中晚期信号的特殊需求，选用高性能的24位模数转换器AD7762，其高分辨率能够有效捕捉微弱且衰减缓慢的电磁信号。FPGA作为核心控制器，利用其实时性和并行处理能力，实现了信号的高效采集，并通过USB2.0接口芯片CY7C68013-A实现了与上位机的数据高速通信。 系统设计中，模拟信号调理电路采用双级程控放大滤波技术，对电磁信号进行预处理，去除噪声干扰，确保信号质量。FPGA不仅负责控制采集过程，还优化了硬件结构，使得系统易于升级和扩展，支持多路信号的高精度采集。上位机则采用LabVIEW作为开发平台，提供了灵活的数据设置、分析和显示功能，用户可以方便地配置参数并进行数据处理。 实验结果显示，基于FPGA的电磁信号采集系统在测量准确性、性能指标以及扩展性方面表现出色，能满足地下矿产勘探和地质调查等应用场景中对晚期瞬变电磁信号的高精度采集需求。由于晚期信号蕴含深层地下结构的信息，对于后续数据处理和解释至关重要，因此这种系统的设计对于提高测量数据的质量具有重要意义。 总结来说，本文的核心技术包括24位模数转换、FPGA控制、USB2.0高速通信以及 LabVIEW的数据处理平台，这些技术组合在一起，构建了一个高效、精确且具有发展潜力的电磁信号采集系统，对于电磁探测领域的研究和实践具有显著的价值。