光子学报, 2011, 40 (3): 407, 网络出版: 2011-03-28   

一种光栅信号细分算法的FPGA实现

Realization of a Subdividing Method for Grating Signal Based on FPGA
作者单位
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 中国科学院研究生院,北京 100049
3 湖北航天飞行器研究所,武汉 430023
4 航天科工九院 国营江北机械厂,湖北 孝感 432000
5 北京师范大学 翰林实验学校,广东 东莞 523063
6 沙市中学,湖北 荆州 434000
摘要
提出了一种基于FPGA的光栅位移传感器信号细分处理技术,采用CORDIC(坐标旋转数字计算机)解算相位,同时结合单准确度浮点运算,将辩向、粗码计数、相位解算、粗码精码浮点运算集成于单片FPGA实现,保证了细分的准确度、细分数据的有效计算准确度及信号处理的速度.设计中采用Altera公司的Cyclone II_EP2C20F484C8型芯片进行验证,对20 μm栅距的光栅尺信号进行细分处理,实验结果证实了该方法的正确性和可行性.
Abstract
A subdividing method for grating signal based on FPGA was proposed. The method uses CORDIC algorithms and singleprecision floatingpoint calculation, which can implement the function of directionjudgement,counting, phase decoding by CORDIC algorithm, floatingpoint calculation between the two codes on a single FPGA. It can assure the subdivision accuracy, guarantee the effective calculation accuracy of subdivision data, and ensure the computational speed. The simulation was based on chip CycloneIIEP2C20F484C8 of Altera company, by subdividing the signal of grating with 2 μm length period. The result proves the feasibility and validity of this method.

胡晓东, 彭琅, 雷明, 雷宇生, 熊梦飞, 熊慕雪. 一种光栅信号细分算法的FPGA实现[J]. 光子学报, 2011, 40(3): 407. HU Xiaodong, PENG Lang, LEI Ming, LEI Yusheng, XIONG Mengfei, XIONG Muxue. Realization of a Subdividing Method for Grating Signal Based on FPGA[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2011, 40(3): 407.

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