基于FPGA的高速运动目标单光幕测速系统设计

从以上过程可以看出，在保证整套系统具有高精度的同时，对光电转换器件性能的依赖大大降低。同时因为两路信号均经过同一套处理电路，所以信号在路径上的延时几乎完全一致，提高了测量精度。因此，此方法具有测试精度高，灵敏度调节灵活，成本低等特点。

3 系统模型
为了在数据处理和运算时仍能达到更高的精度和更快的处理速度，考虑采用时钟频率较高的FPGA芯片实现此系统。这样做的好处是可以采用先进的Top-Down设计方法，从系统原型人手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在功能级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，然后用综合工具将设计转化为具体门电路网表后，将整个系统下载到FPGA芯片中执行。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这不仅有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，而且也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。所以FPGA芯片在理论上更加适合作为此方案的硬件载体。此系统在FPGA中的数据处理流程如图3所示。

根据上述的数据处理过程可以建立系统的顶层功能模块框图如图4所示。主流FPGA的规模和内部结构完全可以满足框图要求，可见在FPGA中实现此速度测量系统完全具有可行性。