宽带中频信号高精度采集1g%2f12bits与处理模块硬件系统设计

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1、分类号密级注1UDC学位论文宽带中频信号高精度采集1G/12Bits与处理模块硬件系统设计（题名和副题名）白旭（作者姓名）指导教师姓名王志刚副教授电子科技大学成都（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2012.3论文答辩日期2012.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席叶芃评阅人2012年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注

2、和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位

3、论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要具有高度集成、高处理速度及模块化等特征的测试系统，是目前测试技术发展的趋势之一。现代系统的性能及速度的增长，并多以小尺寸高密度硬件电路为设计目标，使得如何避免高速系统中的噪声干扰、确保系统的信号完整性成为系统设计的重要目标。而为增强硬件系统的扩展兼容能力，模块化集成的设计方法也渐成主流。结合高性能宽带中频采集与处理模块的研制，本文首先从反射、串扰、介质损耗、电源分配和轨道塌陷、电磁干扰和辐射五个方面，全面分析了该模块硬件系统的信号完整性问题。在

4、模块板级设计分析中，利用IC供应商提供的IBIS模型，Mentor公司的板级仿真软件Hyperlynx，以及Altera公司提供的电源分析工具，从系统的角度，分析解决了该高速系统设计中所面临的信号完整性及电源设计问题。由于硬件系统的信号采样率达到1Gsps、采样位数为12bits，为了满足原始采样数据的实时传输要求，设计中采用了两个SFP+光模块以实现高达12Gbps以上速率的原始采样数据输出，硬件系统的良好设计确保了单个SFP+光模块的最高传输速率测试指标达到8.5Gbps。在测试系统模块化和通用性设计方面，选

5、用了基于FPGA可重配置结构的全新接口标准FMC/VITA57，通过使用这种高密度高速度的接口将模数混合的采集模块与高速处理传输模块彻底分离，使得基于高速FPGA及DSP电路的中频处理模块具有较强的扩展兼容能力，灵活地满足不同测试系统的要求。论文详细分析了系统各个功能模块设计过程，解决了该系统板级设计中存在的信号完整性问题，试验证明：系统中高速、大吞吐量的数据链路，以及光纤传输均达到了设计要求。关键词：高速数据采集，信号完整性，板级仿真，模块化设计，SFP+光模块I万方数据ABSTRACTABSTRACTHigh

6、lyintegrated,highprocessingspeedandmodularcharacteristicsofthetestsystem,iscurrentlytestingtechnologytrends.TheperformaceandspeedofModernsystemshasgrownrapidlyandmostofthemrunforthegoalofsmallsizeandhighdensity.Sohowtoavoidthenoiseinthehigh-speedsystemandhowt

7、omakesurethesignalintegrityisanimportantgoalofthesignalsystemdesign.Toenhancethesystemcompatibilityofthehardware,themodularintegrateddesignapproachalsobecomesmainstream.CombinationtheresearchofhighperformacebroadbandIFacquisitionandprocessingmodule,thisdisser

8、tationgivesacomprehensiveanalysisofsignalintegrityprobleminthehardwaresystemfromthefiveaspectsofreflection，signalcrosstalk，materialdielectric，electromagneticinterferenceandradiationetc.In