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12电极电容层析成像数据采集系统的设计及实现的中期报告
中期报告：12电极电容层析成像数据采集系统的设计及实现
本报告旨在介绍我们团队在12电极电容层析成像数据采集系统的设计及实现过程中的进展和实施情况。
设计目标：
本数据采集系统的设计目标是建立一个12电极电容层析成像系统，能够采集图像数据并以数字信号的形式显示结果。在该系统中，电极将配备双电荷放大器以进行数据采集，并具有高增益放大器和滤波器以滤除信号中的噪声。最终，数据将被提供给监控控制器以显示实时处理结果。
系统设计：
图1：12电极电容层析成像采集系统
数据采集部分：
该系统的数据采集部分包括12个电极，这些电极被布置在被测试对象周围的环形平面上，并需要由16位模拟数字转换器（ADC）采集。我们采用了两个双电荷放大器将信号扩大和放大，以便能够让信号与后续放大器和滤波器进行协同处理。信号传输过程中，需要配备I2C模块来控制电荷增益放大器。
信号处理部分：
信号通过两级放大器和低通滤波器进行处理以滤掉高频噪声，滤波器的截止频率为20KHz。然后，信号被转换成数字信号并进行分析处理。我们将使用基于FPGA的数字信号处理（DSP）技术来处理这些数字信号。
实时成像部分：
在FPGA中，我们将配置高速的视频采集器来采集所需数量的数据，这些数据与12电极电容层析成像数据一起进行处理。最后，处理过的数据被传输到监控控制器以显示实时图像处理结果。
初步成果：
截至目前，我们已成功完成了系统的硬件设计并组装了导线板。我们也已对所有的电路板进行了电力测试，并且用合适的变量替代了测试电容器。在软件方面，我们已成功完成了ADC数据采集器以及电荷放大器的模拟控制程序。
未来计划：
我们计划在未来的几个星期内，完成系统的全面测试和组装，并进行成像数据采集和处理的演示。我们还将继续深入研究FPGA技术并相应地优化系统显示和控制。