分布式瞬态信号采集电路设计
发布时间：2022-09-24 19:04
爆炸冲击波是武器性能评估的重要参数，目前常用的存储测试设备，一般只可单次试验，不能满足快速重复性试验要求。本文以瞬态参数信号的分布式测试为背景，研究并设计了一种集高速信号采、存、传功能为一体的分布式测试系统的节点电路，可应用于水基、陆基爆炸测试等领域。 论文首先研究了分布式测试系统基本理论，对分布式系统中的时间同步、节点定位方法、数据获取、存储特点以及触发控制五个方面做了必要的探讨，在此基础上提出了一种节点瞬态信号采集存储设计思路；在存储方式设计中，采用1MB容量的高速非易失存储器作为数据缓冲，用于实现瞬态信号的采集，电路采用量化的数据信号作为触发信号，并设计了负延迟触发控制方式，触发阈值自适应技术保证了系统触发的稳定性；在编码电路设计中增加了时间同步信息，可用于后续的数据处理与重建；在数据传输环节中，设计了基于SPI总线的数据传输接口，可通过解码主控站的命令执行相关操作，也可完成采集数据的快速传输，从而实现重复试验。 电路采用FPGA设计，最高能够进行4Msps的双通道信号采集，存储器以约15MB/S的速度保存数据。通过实验证实系统能够通过主机的控制进行高速采集并能够正确...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景、意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文研究内容与章节安排
第二章 分布式测试系统基本理论
2.1 系统体系结构
2.2 分布式测试系统技术要点
2.2.1 时间同步与节点定位方法
2.2.2 节点数据获取与存储特点分析
2.2.3 测试系统触发技术
2.2.4 系统数据存储方案
2.2.5 测试系统采样策略分析
2.3 节点瞬态信号采集存储设计思路
2.4 本章小结
第三章 分布式测试节点总体设计
3.1 系统采样频率分析
3.1.1 测试信号特点分析
3.1.2 测试节点采样率设计
3.2 信号获取
3.3 存储时间与存储器要求
3.4 存储触发方式
3.4.1 阈值自适应设计
3.4.2 触发系统算法设计
3.5 本章小结
第四章 系统设计与实现
4.1 系统硬件设计
4.1.1 信号调理电路设计
4.1.2 控制电路设计
4.2 测试系统程序设计
4.2.1 触发控制模块
4.2.2 A/D 时序控制模块
4.2.3 存储时序控制
4.2.4 地址管理
4.2.5 触发时间管理
4.3 数据传输与控制电路设计
4.4 本章小结
第五章 实验结果分析
5.1 负延迟时间验证与分析
5.2 数据发送时间测试
5.3 触发时刻信息
总结
参考文献
读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PTP的无线分布式测试系统时钟同步研究[J]. 李本亮,王厚军,师奕兵,李力,闫斌. 电子科技大学学报. 2010(04)
[2]Flash存储技术[J]. 郑文静,李明强,舒继武. 计算机研究与发展. 2010(04)
[3]基于LXI总线的分布式测试系统设计与应用[J]. 邓启斌,夏智勋. 计算机测量与控制. 2009(07)
[4]基于SPI总线的无线传感器网络节点[J]. 陈凯,韩焱,张丕状. 仪表技术与传感器. 2009(01)
[5]高精度软件同步采样算法[J]. 张秀丽,李萍,陆光华. 电力系统及其自动化学报. 2005(04)
[6]基于VXI总线的分布式测试系统[J]. 赵慧娟,孔莲芳. 仪器仪表用户. 2004(03)
[7]基于CAN总线的分布式产品老化测试系统[J]. 曹晓莉,江朝元. 仪表技术与传感器. 2004(04)
[8]超高速数据采集技术发展现状[J]. 马海潮. 测试技术学报. 2003(04)
[9]时钟同步的软件方法实现[J]. 伍庆润,范承志,张文渊. 微型电脑应用. 2003(01)
[10]改进的多媒体信息混合传输方式[J]. 陈霞. 邮电商情. 2000(16)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的机器人分布式导航方法研究[D]. 刘贞.哈尔滨工业大学 2009
[2]无线传感器网络分布式节点定位方法研究[D]. 刘克中.华中科技大学 2006
[3]分布式测试系统协作理论及其通信平台实时性研究[D]. 沈艳.电子科技大学 2004
硕士论文
[1]基于闪存阵列的高速数据存储技术研究[D]. 蒲南江.中北大学 2012
[2]时间统一技术研究及应用[D]. 刘凯.西安电子科技大学 2010
[3]基于FPGA的分布式采集系统时钟同步控制技术研究与实现[D]. 刘懿.成都理工大学 2009
[4]适于分布式测试的数据采集系统研究与设计[D]. 翟立铭.中北大学 2008
[5]分布式网络化测试系统中的同步触发技术研究[D]. 陈凯.中北大学 2008
[6]基于GPIB接口总线的分布式自动测试系统开发与应用[D]. 施庆华.上海海事大学 2005
[7]基于GPS技术与FPGA技术的时间统一系统研究与设计[D]. 廖瑛.武汉大学 2005
[8]基于网络的分布式测试系统开放式架构研究与实现[D]. 王雄.西北工业大学 2003
[9]基于无线数据传输的水下爆炸压力遥测系统硬件设计与实现[D]. 李洪涛.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
本文编号：3680698
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景、意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文研究内容与章节安排
第二章 分布式测试系统基本理论
2.1 系统体系结构
2.2 分布式测试系统技术要点
2.2.1 时间同步与节点定位方法
2.2.2 节点数据获取与存储特点分析
2.2.3 测试系统触发技术
2.2.4 系统数据存储方案
2.2.5 测试系统采样策略分析
2.3 节点瞬态信号采集存储设计思路
2.4 本章小结
第三章 分布式测试节点总体设计
3.1 系统采样频率分析
3.1.1 测试信号特点分析
3.1.2 测试节点采样率设计
3.2 信号获取
3.3 存储时间与存储器要求
3.4 存储触发方式
3.4.1 阈值自适应设计
3.4.2 触发系统算法设计
3.5 本章小结
第四章 系统设计与实现
4.1 系统硬件设计
4.1.1 信号调理电路设计
4.1.2 控制电路设计
4.2 测试系统程序设计
4.2.1 触发控制模块
4.2.2 A/D 时序控制模块
4.2.3 存储时序控制
4.2.4 地址管理
4.2.5 触发时间管理
4.3 数据传输与控制电路设计
4.4 本章小结
第五章 实验结果分析
5.1 负延迟时间验证与分析
5.2 数据发送时间测试
5.3 触发时刻信息
总结
参考文献
读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PTP的无线分布式测试系统时钟同步研究[J]. 李本亮,王厚军,师奕兵,李力,闫斌. 电子科技大学学报. 2010(04)
[2]Flash存储技术[J]. 郑文静,李明强,舒继武. 计算机研究与发展. 2010(04)
[3]基于LXI总线的分布式测试系统设计与应用[J]. 邓启斌,夏智勋. 计算机测量与控制. 2009(07)
[4]基于SPI总线的无线传感器网络节点[J]. 陈凯,韩焱,张丕状. 仪表技术与传感器. 2009(01)
[5]高精度软件同步采样算法[J]. 张秀丽,李萍,陆光华. 电力系统及其自动化学报. 2005(04)
[6]基于VXI总线的分布式测试系统[J]. 赵慧娟,孔莲芳. 仪器仪表用户. 2004(03)
[7]基于CAN总线的分布式产品老化测试系统[J]. 曹晓莉,江朝元. 仪表技术与传感器. 2004(04)
[8]超高速数据采集技术发展现状[J]. 马海潮. 测试技术学报. 2003(04)
[9]时钟同步的软件方法实现[J]. 伍庆润,范承志,张文渊. 微型电脑应用. 2003(01)
[10]改进的多媒体信息混合传输方式[J]. 陈霞. 邮电商情. 2000(16)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的机器人分布式导航方法研究[D]. 刘贞.哈尔滨工业大学 2009
[2]无线传感器网络分布式节点定位方法研究[D]. 刘克中.华中科技大学 2006
[3]分布式测试系统协作理论及其通信平台实时性研究[D]. 沈艳.电子科技大学 2004
硕士论文
[1]基于闪存阵列的高速数据存储技术研究[D]. 蒲南江.中北大学 2012
[2]时间统一技术研究及应用[D]. 刘凯.西安电子科技大学 2010
[3]基于FPGA的分布式采集系统时钟同步控制技术研究与实现[D]. 刘懿.成都理工大学 2009
[4]适于分布式测试的数据采集系统研究与设计[D]. 翟立铭.中北大学 2008
[5]分布式网络化测试系统中的同步触发技术研究[D]. 陈凯.中北大学 2008
[6]基于GPIB接口总线的分布式自动测试系统开发与应用[D]. 施庆华.上海海事大学 2005
[7]基于GPS技术与FPGA技术的时间统一系统研究与设计[D]. 廖瑛.武汉大学 2005
[8]基于网络的分布式测试系统开放式架构研究与实现[D]. 王雄.西北工业大学 2003
[9]基于无线数据传输的水下爆炸压力遥测系统硬件设计与实现[D]. 李洪涛.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
本文编号：3680698
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3680698.html
