探析1gsps高速数据采集系统的设计与实现

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1、分类号TP2密级UDC学位论文1GSPS高速数据采集系统的设计与实现（题名和副题名）杨军（作者姓名）指导教师姓名雷霖教授陈长龄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检测技术与自动化装置论文提交日期2007.4论文答辩日期2007.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2007年4月日注1注明《国际十进分类法UDC》的类号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

2、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：杨军日期：2007年月日关于论文使用授权的说明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。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：杨军导师签名：雷霖陈长龄日期：2

3、007年月日摘要摘要随着电子技术和数字技术的飞速发展，现代数字存储示波器DSO（DigitalStorageOscilloscope）技术也日新月异。现代示波器具备了智能捕获、参数分析、超大规模数据波形存储、数据共享、FFT数学运算等更为强大的功能。对波形数据采集的速度也有了更高的要求，本课题来源于1GSPS随机取样宽带数字存储示波器。该示波器要求最高实时采样率为1GSPS，采集深度至少要达到4KB/通道。本课题研究的是高速数字存储示波器关键技术之一的高速数据采集技术，要求设计并实现一种高速数据采集硬件系统。在本设计中，采用了AD芯片+FPG

4、A芯片+ARM开发板的系统构架，印制板采用四层板的构建方式来实现了可以实现高达1GSPS采样率的数据采集硬件系统。本论文首先对数字存储示波器进行了简单的介绍，然后较为详细的阐述了本次设计的高速数据采集硬件系统的各个组成部分的功能，并将整个硬件系统分为ADC数字化时钟源、数字化与数据采集电路和ARM控制功能电路三个主要部分，重点介绍了这三个主要部分的具体设计以及实现方案，并给出了相应电路的试验测试结果。在论文的最后，还对高速PCB（PrintedCircuitBoard）设计的要点，结合本设计进行了相应的讨论，并给出了相对应电源完整性和信号完整

5、性的解决措施。关键词：数字存储示波器，高速数据采集，ADC数字化时钟源，数字化与数据采集电路,ARM控制功能电路IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheelectronicandthedigitaltechnologies,theDigitalStorageOscilloscopetechnologyisprogressingoutstandingtoo.ThemodernDigitalStorageOscilloscope(DSO)hasprovidedwithmorepowerfulfun

6、ctions,suchasintelligentwavecapturing，parameteranalysis,verylargescalewavedatastoring,datashare,FFTmathcomputering,andsoon.SO,allthefunctionswillrequirerigidandfasterspeedofthewavedatacapture.Theprojectcomesfromthe1GSPSrandomsamplingandbroadbanddigitalstorageoscilloscope,an

7、dtheoscilloscopeisrequiredthetimesamplingrateupto1GSPS,and4KBperchannelsampledepthatleast.Thereasreachingpurposeoftheprojectisthehigh-speeddataacquisition,whichisoneofthekeytechnologyofthedigitalstorageoscilloscope.Ahigh-speeddataacquisitionhardwaresystemwillberequiredtodes

8、ignandrealizeintheproject.Inthishardwaredesign,asystemconstructionisadopted,whichi