高精度数据采集板性能分析与测试系统的研究与设计

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1、中国科学技术大学硕士学位论文高精度数据采集板性能分析与测试系统的研究与设计姓名：伍尚坤申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：宋克柱;王砚方20050501中国科学技术大学硕士论文致谢首先，我要感谢我的导师宋克柱副教授、王砚方教授，这篇论文是在两位老师的悉心指导与关怀下完成的。我在快电子学实验室学习和工作的三年里，两位老师渊博的知识，严谨的作风和严格的要求，使我在这个专业方向上，理论和实践均有了长足进步，而且在生活上也给予我极大的支持与关心，鼓励我坚强的去面对生活中的困难与挫折。正是这两位老师的帮助与指导，才使我在学术上和生

2、活上逐渐成长，逐渐成熟。在整个系统的设计和调试过程中，杨俊峰博士和陆增援博士给予了我许多帮助、指导，吴义华博士在补偿方法上给与了理论上的帮助，何正淼博士和王超博士在采集板上的配合，汤家骏老师在信号源设计上的指导，使得系统的设计能圆满成功，获得了验收方的好评，再次表示衷心的谢意。另外，感谢实验室的安琪教授、阮福明、唐世悦、曹平、程敬原、曾翔、陈佳、马灵等同学及快电子学实验室的程伊敏女士，他们在我的工作上曾给予热情的帮助和支持，感谢他们为我创造了良好的工作环境和气氛。感谢中国科技大学和快电子学实验室，给予了我良好的学术氛围和学习工作

3、环境，否则就没有我成长的今天。最后，我要感谢我的父母，他们对我始终如一的爱是我最坚强的后盾。中国科学技术大学硕士论文高精度数据采集板性能分析与测试系统的研究与设计摘要：石油被誉为现代工业化的血液，是宝贵的不可再生资源。随着我国经济的高速发展，石油消耗越来越大，缺口也越来越大。2004年我国石油需求2．7亿吨，进口总量达到了1．2亿吨，缺口高达44％，已成为制约我国经济发展的一个重要因数。陆地上的石油勘探工作已经在过去的几十年中基本完成，而中国有着广阔的海域，估计石油存储量为275亿吨，目前石油的发现率仅为18．5％，极具开发潜力

4、。虽然向海洋要石油的工作早在50年代就开始了，但是，由于以前的不重视和技术发展的落后，我国海洋石油勘探设备一直都是从国外进口，价格昂贵，维修很不方便。为此，2001年，“863”国家高科技研究计划就立项开始研究具有自主知识产权的海上油藏勘探设备，我们实验室承担了资源与环境领域，渤海大油田勘探开发关键技术主题／重大专项海上时移地震油藏监测技术课题“时移地震采集关键设备研制”子课题“时移地震数据采集与记录系统”的研究开发任务。其中重要的组成部分一一高精度数据采集板，它的动态范围很大，而谐波畸变非常小，以现有的手段、方法已经很难得到其

5、性能参数。并且采集板需求数量很多，装各一条勘探船就需要数以干计。因此，怎样才能更好地衡量它的性能，加快调试速度，保证其可靠，损坏后方便维修等问题都迫需解决。本文就是以解决这些问题为出发点，包括了作者在快电子学实验室的几年来的主要工作和学习，涉及到高精度模数转换，计算机局部总线接口设计和数字信号处理与分析等方面。主要内容有：绪论，介绍了项目的背景和选题的意义、内容。第1章，介绍了数据采集的基本原理，对数据采集涉及到的概念做了较为详细的介绍，同时也介绍了ADC相应的技术指标。第2章，介绍了“性能分析与测试系统”总体方案和设计，并简单

6、介绍了数字包采集板的基本蹶理结构。第3章，介绍了系统组成模块“PCI通讯卡”的设计与实现，并简单介绍了一下PcI总线的原理。第4章，介绍了系统组成模块“基于DAC的高谱纯度低频差分信号源”的设计与实现，讨论了∑一△模一数转换器的原理和特点，并对信号源的补偿方法作了介绍。第5章，介绍了系统软件的设计和编程。第6章，介绍了系统的应用，制定了测试项目及其实现的手段，并给出最终的测试结果。结束语，介绍了本系统的创新点，及系统的使用情况，并对以后的改进提出了建议。中国科学技术大学硕士论文高精度数据采集板性能分析与测试系统的研究与设计Abs

7、tractOil．asakindofvaluablenon—renewableresource，ishonoredthebloodofmodemindustry．WiththerapiddevelopmentofChineseeconomy,therequirementofoilalsoincreasessharply,andthegapbetweenoilrequirementandproductiongrowsbiggerandbigger．In2004，thetotaloilrequirementis270milliont

8、on，44percentofwhichisimported．negapof120milliontonimpactsgreatlyonChineseeconomy．The1andoilexploitationwerkhasalreadybeencarriedout