实时信号采集系统：DSP+FPGA设计与性能验证

本文主要探讨了基于DSP (Digital Signal Processor，数字信号处理器) 和 FPGA (Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列) 的实时信号采集系统的研发与实现。随着科技的发展，对于实时、高精度的数据采集需求日益增长，特别是在科研、工业监控等领域。作者周新淳针对这一需求，提出了一个创新的设计方案。 该系统的核心思想是构建一个高效的信号采集阵列，由4个换能器并联构成，它们能够捕捉到多通道的信号。这些信号在进入系统后，首先经过模拟信号预处理机进行放大和滤波，确保原始信号的质量和有效性。选择TM32010DSP作为信号处理器的核心，其强大的数字信号处理能力使得实时信号的分析和处理得以高效完成，包括频谱分析和目标信息模拟等任务。 在数据处理部分，DSP通过控制D/A转换器(Digital to Analog Converter)，将数字信号转化为模拟信号，这是将数字信号转化为可供后续硬件处理的物理信号的关键步骤。同时，FPGA在此过程中扮演了重要的角色，它负责数据存储和实时处理的并行化，这有助于提高系统的工作效率，减少延迟，并增强系统的抗干扰能力。 为了验证系统的性能，作者进行了仿真实验，结果显示，基于DSP+FPGA的实时信号采集系统在实时性、精度和稳定性方面表现出色，能够有效地处理各种实时信号，且具有较强的抗干扰特性。这对于许多需要实时处理复杂信号的应用场景来说，无疑是一大进步。 这篇论文不仅介绍了该实时信号采集系统的具体设计思路和技术实现，还提供了实际应用中的性能评估，对于了解和改进信号采集系统的开发方法和技术选型具有重要的参考价值。在未来的科研和工程实践中，这种结合了DSP和FPGA优势的系统设计方法有望被广泛应用。