基于虚拟仪器技术的信号测试与分析系统设计

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1、硕士学位论文↑（宋体小1号字加粗）基于虚拟仪器技术的信号测试与分析系统设计DESIGNOFSIGNALTESTINGANDANALYSISSYSTEMBASEDONVIRTUALINSTRUMENTTECHNOLOGY↑刘海成（TimesNewRoman2号字加粗，刘海成↑（宋体小2号字加粗）哈尔滨工业大学2012年6月国内图书分类号：TN06学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开↑↑（宋体小4号字）（宋体小4号字）工程硕士学位论文↑粗基于虚拟仪器技术的信号测试与分析系统设计↑硕士研究生：刘海成导师：吴芝路教授申请学位：工程硕

2、士学科：电子与通信工程所在单位：黑龙江工程学院答辩日期：2012年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN06字）U.D.C:621.39字）DissertationfortheMasterDegreeinEngineering↑（TimesNewRoman小2号字）DESIGNOFSIGNALTESTINGANDANALYSISSYSTEMBASEDONVIRTUALINSTRUMENTTECHNOLOGY↑（TimesNewRoman2号字加粗，题目太Candidate：LiuHaichengSupervisor：

3、Prof.WuZhiluAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationsEngineeringAffiliation：HeilongjiangInstituteofTechnologyDateofDefence：June,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要作为信号测试、计量和处理的设备，仪器仪表已经成为推动国民

4、经济高速发展的关键技术之一。虚拟仪器作为重要的仪器仪表形式，可集成强大的信号分析与处理算法，因此，可实现与传统专用仪器相同乃至更强的各种仪器功能。本文所研究的基于虚拟仪器平台的信号测试及综合分析系统，其主要特点是通过自主设计的虚拟仪器平台将信号测试与分析类仪器仪表高度集成，通过统一的平台实现对信号进行测试及综合分析。整个虚拟仪器由信号测试采集及USB2.0高速数据接口电路，通用计算机及运行其上的虚拟仪器软件两大部分组成，通过上位机和下位机的配合，实现信号采集、示波和综合分析等功能。数据采集电路作为信号测试功能的核心。本文通过设计阻抗匹配及输入保护

5、电路，以及基于AD603和D/A转换器的程控增益控制电路实现宽带和宽范围信号输入。并基于AD9288高速A/D转换电路，提出了基于FPGA和高速SRAM器件IS61LV25616的双通道高速数据采集逻辑和缓存电路。最终实现了±20V信号输入范围、20MHz模拟带宽、100MHz采样率、256kB存储深度的TM双通道信号采集电路。并基于EZ-USBFX2LP处理器的FIFO模式实现USB2.0高速通信接口。本文采用VisualC++.net开发工具设计虚拟仪器软件，并基于Micrsoft公司的winusb驱动和MDI样式框架进行数据传输和信号测试与

6、分析功能。通过虚拟仪器软件可实现虚拟仪器的测试与分析工作相关参数的设定，测试数据的管理，时域示波、信号分析和输出分析结果等功能。最后，验证了本虚拟仪器的实际使用情况，截取现场信号测试及分析实验的一部分，检验了该仪器的实用性。TM关键词：信号测试与分析；虚拟仪器；EZ-USBFX2LP；数据采集；AD9288；-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAssignaltest,measurementandprocessingequipment,instrumentationhasbecomeoneofthekeytechnologiest

7、opromotethenationaleconomyhigh-speeddevelopment.Virtualinstrumentasanimportantformofinstrumentationcanintegratepowerfulsignalanalysisandprocessingalgorithms.Therefore,Virtualinstrumentcanberealizedwithtraditionalappliancesandevengreatervarietyofinstruments.Thisstudybasedonvir

8、tualinstrumentplatformforsignaltestandanalysissystem,itsmaincharacte