電磁鋼軌探傷的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、在鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研究中，傳感器信號(hào)的采集和處理是該領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容。為了能夠準(zhǔn)確獲取鋼軌裂紋的位置，需要對(duì)多個(gè)線(xiàn)圈信號(hào)高速同步采集并對(duì)采集得到信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，但是由于線(xiàn)圈信號(hào)采集密度大、采集速度高，對(duì)電磁鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提出了很多新問(wèn)題。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，F(xiàn)PGA器件也越來(lái)越普及。FPGA器件的時(shí)鐘頻率高、內(nèi)部延時(shí)小、編程配置靈活和并行處理等特點(diǎn)，使之成為鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理的理想器件。
　　本文設(shè)計(jì)了基于FPG

2、A的鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將FPGA和電磁探傷技術(shù)相結(jié)合，解決了鋼軌探傷的諸多問(wèn)題，并提高了鋼軌探傷系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和高速性能。論文的主要內(nèi)容如下：
　　1、分析了頻譜分析法、快速相關(guān)法和最小二乘法的原理，并對(duì)各種情況下三種算法的解調(diào)效果進(jìn)行了比較和分析。
　　2、構(gòu)建了基于FPGA的鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的模型。使用ISE開(kāi)發(fā)軟件和Verilog開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)解調(diào)模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊，然后綜

3、合考慮解調(diào)算法的資源消耗和計(jì)算時(shí)間，比較了頻譜分析法和快速相關(guān)法在FPGA平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的難易度和可行性，選擇出適合鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的解調(diào)算法。
　　3、通過(guò)Modelsim和System Generator軟件仿真驗(yàn)證了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)各個(gè)模塊的功能和效果。然后在XILINx Virtex-5 XC5VLX110T開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的FPGA鋼軌數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能，最后分析了整個(gè)系統(tǒng)的性能。
　　應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真與FPG