基于DSP与FPGA的蓝牙数据采集系统设计

数据采集系统广泛地应用于工业、国防、图像处理、信号检测等领域。DSP处理器是一种高速的数字信号处理器，蓝牙技术作为一种低成本、低功耗、近距离的无线通信技术，已广泛应用于许多行业和领域[1]。本设计采用了DSP与FPGA协同控制处理，并用蓝牙传输代替有线电缆传输，有效地解决了DSP和FPGA单独处理的不足与有线电缆传输的弊端，大大提高了数据采集处理能力，拓宽了系统在环境较为恶劣或特殊场所的应用。
1 系统硬件设计
1.1系统总体设计
　基于DSP与FPGA的蓝牙数据采集系统由下位机和上位机两部分组成。其中下位机主要由前端传感器、信号调理电路、ADC模数转换电路、DSP与FPGA协同处理模块以及蓝牙模块组成，主要完成前端数据的采集、转换、处理等功能，并将处理后的数据传输给上位机；上位机主要由USB蓝牙适配器和PC机组成,完成数据的显示、监控、存储等功能，并向下位机发送命令。该系统主要实现现场数据高精度、高速度、多通道实时采集，利用蓝牙的无线传输特性实现数据的无线传输。系统硬件框图如图1所示。

本系统中，DSP与FPGA协同控制处理是系统的核心部分，通过动作指令控制前端调理模块进行数据采集，同时将采集到的数据经DSP和FPGA协同处理，后由蓝牙模块将数据传输给上位机，由上位机完成后续的相应处理工作。
1.2 前端调理模块
前端调理电路主要包括传感器、信号调理电路、ADC模数转换模块。
信号调理电路包括模拟信号调理电路和数字信号调理电路。其模拟信号调理主要实现对模拟信号的缓冲、放大、衰减、隔离、滤波以及线性化等处理，以获得ADC所需要的归一化信号；数字信号调理主要完成对数字信号的整形、分频、隔离、缓冲等处理，以便与FPGA模块相连。