数字干涉图实时相位提取PSM-IP核的FPGA实现

作者：马峻^*; 毛露露; 陈宏; 陈寿宏; 郭玲; 徐翠锋

来源：电子测量与仪器学报, 2019, 33(12): 71-79.

DOI：10.13382/j.jemi.B1902507

• 数字干涉图
• 相移法
• CORDIC算法
• 相位提取
• IP核

针对现有数字干涉图相位提取技术多依赖计算机操作系统,不能满足高速信号处理的现状,提出了在FPGA上基于相移法(PSM)设计并实现PSM-IP核提取相位。PSM-IP核包括数字干涉图输入缓存模块、干涉图相移运算模块、干涉图反正切函数运算模块和相位信息输出模块等。在数字干涉图反正切函数运算模块中对坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法进行了优化,并实现了流水线结构的反正切运算,从而可完成数字干涉图的实时相位提取。通过对计算机仿真图、云纹干涉仪实测干涉图和光栅投影条纹图测试,结果表明,利用PSM-IP核提取256×256 pixels数字干涉图的相位,均方根误差在1‰量级,运行时间小于1.4 ms,在保证精度的同时有效地缩短了相位提取时间,验证了利用PSM-IP核进行实时相位提取的有效性。

• 单位
  自动化学院; 桂林电子科技大学