基于FPGA的快速脉冲数据采集及处理系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2015年第5期北京时间：

作者：张瑶,娄小平,张文昌,李伟仙

摘要：为了提高脉冲信号多参数提取的准确性,从而更精确地表征细胞多种物理和生化特性,设计了基于FPGA 的快速脉冲数据采集与处理系统;首先,采用对时间窗口和幅值同时设定阈值的方法,有效避免了噪声对有效脉冲识别的影响；其次,采用FPGA实现数据采集、快速数字滤波、以及脉冲峰值、面积和脉宽3个参数的提取,并利用FPGA作为外部主控制器实现对USB芯片CY7C68013A内部FIFO的控制,实现脉冲数据的高速处理、传输；最后,对系统的可行性及准确性进行了实验;实验结果表明,本系统能够对脉冲信号进行有效实时识别和高准确度的参数提取,同时USB的数据传输速度可达29.8 Mb/s,满足系统数据传输的实时性要求。

关键词：参数提取;数字滤波;FPGA;高速数据传输

基金资助：北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划项目(IDHT20130518)；长江学者和创新团队发展计划资助(IRT1212)。