高速波形分析仪硬件系统设计

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1、分类号UDC注1密级学位论文高速波形分析仪硬件系统设计（题名和副题名）曾浩（作者姓名）指导教师姓名王厚军电子科技大学教授成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2005.5论文答辩日期2005.5学位授予单位和日期答辩委员会主席评阅人电子科技大学2005年注1注明《国际十进分类法UDC》的类号月日摘要波形分析仪是随着数字信号处理技术的发展而发展起来的一种集高速数据采集、存储、显示、分析和处理功能于一体的新型电子测量设备。本文结合电子科技大学承担的军用型

2、号项目“VXI波形分析仪”，围绕“波形分析仪硬件系统设计”这一主题展开研究。文章详细阐述了信号调理和数据采集模块、DSP控制和信号处理模块、VXI接口模块三部分硬件电路的具体设计与实现。首先概述了波形分析仪在现代测试中的特点和国内外的发展情况，并说明了本文所涉及的研究工作范围。其次，介绍了波形分析仪硬件系统总体设计方案及其基本工作流程。然后详细阐述了信号调理电路、触发电路、通道控制电路、多A/D并行交替采样技术、高速数据流分相存储电路、系统控制逻辑电路的原理及其具体设计。接着较详细地介绍了DSP控制和数据流切换电路的设计，并阐明了系统

3、存储空间的分配情况。在VXI接口模块一章中，简要介绍了VXI接口模块以及大容量数据传送的实现方法。最后，列举了在调试中曾出现过的一些主要问题，分析了问题产生的原因，提出了可行的解决措施以及对主要性能指标在进行整机测试时的测试方法。波形分析仪的设计是数据采集系统中利用现有的低速A/D实现高速数据采集、运用低速存储器实现高速数据流存储的典型应用。关键词：波形分析仪，多A/D并行采样，数据分相存储，信号调理，可编程逻辑器件IAbstractWaveformAnalyzergrowsupwiththedevelopmentofDSP,whic

4、hisanewkindofElectronicTestingEquipmentwithcharacteristicsofhigh-speeddataacquisition,large-scaledatastorage,waveformdisplayanddataanalysisandprocessingfunctions.TheworkofthisdissertationcomesfromtheprojectVXIWaveformAnalyzer,whichistakenonbytheUniversityofElectronicSci

5、enceandTechnologyofChina.ThedissertationfocusesonthesubjectofthesystemhardwaredesignofWaveformAnalyzer.Thedesignandrealizationofthesignalconditioninganddataacquisitionmodule,DSPcontrolandsignalprocessingmoduleandtheVXIbus’sinterfacemoduleofthesystemhardwareisdiscussedin

6、detailinthedissertation.Firstofall,thisdissertationintroducesthewaveformanalyzer’sapplicationsinmodernelectronicmeasurementanditsdevelopmentintheworld.Themainresearchtopicsarealsointroducedinthischapter.Thenextchapterofthedissertationintroducesthetotalhardwarestructureo

7、fWaveformAnalyzeranditsbasicprinciple.Inthethirdchapter,theprincipleanddesignofthesignalconditioningcircuit,triggercircuit,analogchannelconctrolcircuit,multipleA/Dtime-interleavedsamplingtechnology,large-scalehigh-speedstoragecircuitoftheconverteddatawithdifferentphases

8、controlcircuitarediscussedindetail.Intheforthchapter,thedesignoftheDSPcontrolcircuitandthedatabus-masteringcir