基于FPGA的高效惯组电源板综合检测系统设计

本文主要探讨了基于FPGA的惯组电源板检测系统的详细设计。在传统的电参数测试系统中，通常采用两个芯片共同工作，但这种方式存在电路复杂、精度不高的问题。为了解决这些问题，本文提出了一种创新的设计方案，利用FPGA（具体型号为EP3C10E144C8）作为核心处理器，结合NIOSII软核技术来优化性能，并辅以必要的外部电路。 该系统的主要测试内容涵盖了七个直流电压的监测，包括三相交流信号的电压、频率和相位，正弦波信号的频率、电压以及失真度，以及方波信号的频率、占空比和高低电平电压。通过集成的硬件设计，系统巧妙地利用AD芯片进行电压测量，采用快速傅立叶变换（FFT）算法分析失真度，利用测周法进行精确计数，从而计算出各项待测参数，确保测试结果具有1%的高精度。 FPGA的灵活架构使得系统设计更为简洁，避免了模拟器件测试时可能出现的精度不足和电路复杂性。此外，系统还通过串口通信将测试数据实时上传至上位机，便于实时监控和数据分析。硬件部分主要包括信号调理板和配置板，前者负责信号预处理，如电压降压和交流信号的处理，后者则负责与FPGA的交互，以及数据处理和通信。 西安工业大学电子信息工程学院的张志文和牛浩田两位作者，针对惯性导航系统中的电源板检测需求，设计并实现了一个高效且精确的检测系统。他们的工作不仅提高了测试效率，还提升了测试结果的可靠性，这对于工业自动化、智能控制和通信电子等领域具有实际应用价值。关键词包括惯组电源板、FPGA、电参数检测以及NIOSII软核技术，这表明他们的研究是当前电参数测试领域的前沿进展。