1GSPS数字存储示波表软件设计

论文摘要

数字存储示波表是近年出现的一种新型的检测仪表,主要功能覆盖数字存储示波器和数字万用表,可满足机动现场维护、后勤保障、工业生产以及教育系统等领域移动测试的需求。与台式的数字示波器相比,数字存储示波表具有轻巧、便携的特性,可以满足现场苛刻环境下的精确测量。本文结合1GSPS数字存储示波表项目的开发,围绕其软件系统的设计与实现展开研究,重点讨论了示波表的整机控制,波形运算及参数测量,波形处理及显示。具体内容包括:⑴系统控制及数据采集模块的设计数据采集系统是示波表的核心部分,本系统是基于ARM+FPGA结构,采用实时和随机两种取样技术,实现1GS/s实时采样,25GS/s最高等效采样率,200MHz带宽的示波表。其中系统控制及数据采集模块实现了A/D控制,通道控制、时基控制和各种时基下采集方式的选择。⑵波形运算及参数测量模块的设计波形运算及参数测量模块着重介绍了波形的基本运算,FFT的算法与实现和基本参数,关键参数的测量。⑶波形处理及显示模块的设计。波形处理实现了波形平均,峰值检测和余辉;显示实现了基于伪彩液晶屏的字符显示,波形显示和显示菜单的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 数字存储示波表原理和特点
• 1.2 国内外示波表的发展状况
• 1.3 设计任务
• 第二章 总体设计
• 2.1 总体结构
• 2.2 软件平台选择
• 第三章 系统控制及数据采集模块的设计
• 3.1 系统控制及数据采集的总体框图
• 3.2 A/D 控制
• 3.3 时基控制
• 3.4 触发控制
• 3.4.1 触发源
• 3.4.2 触发模式
• 3.4.3 预触发
• 3.5 数据采集
• 3.5.1 实时数据采集
• 3.5.2 随机取样方式下的数据采集
• 第四章 波形运算及参数测量模块设计
• 4.1 波形运算模块
• 4.1.1 波形基本运算（+,-,×, ÷）
• 4.1.2 FFT 运算
• 4.2 参数测量模块
• 4.2.1 幅度类参数测量
• 4.2.1.1 参数测量
• 4.2.1.2 测量幅度误差分析
• 4.2.2 时间类参数测量
• 4.2.2.1 硬件测频
• 4.2.2.2 软件测频
• 4.2.2.3 边沿时间和脉宽参数的测试
• 第五章 波形处理及显示模块的设计
• 5.1 波形处理
• 5.1.1 波形平均
• 5.1.2 峰值检测
• 5.1.3 余辉
• 5.2 显示模块
• 5.2.1 字符显示
• 5.2.2 波形数据显示
• 5.2.3 显示菜单设计
• 第六章 系统校准及软件调试
• 6.1 系统校准
• 6.2 系统的软件调试
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果