一、基于DSP的VXI高速高精度数据采集技术研究(论文文献综述)
郝少帅[1](2021)在《速变参数测量装置的设计与实现》文中研究表明某型号的速变参数处理装置是遥测系统极其关键的组成部分,它被用于实时处理飞行器飞行过程中的各种参数,由于其处理速度的优劣直接对遥测系统的性能产生直观的影响。所以对于速变参数处理装置进行全程检测的测试设备就显得至关重要了,测试设备对速变参数处理装置的开发、制作以及运行过程进行非常细致的逐项测试以提高其可靠性。首先,根据速变参数测试设备的测试要求和功能指标确定了总体设计方案。测试设备由三部分构成:机箱、信号模块和上位机。机箱采用标准的CPCI机箱,该机箱自带主机卡,并且是标准化机柜产品。信号模块实现模拟信号的产生、指令的转发、谱计算结果接收、供电等功能,由于速变参数处理装置接收处理的数据量较大,并且数据收发过程中,需要调用CAN-FD的IP核,故中心逻辑控制器选用七系的FPGA。同时测试装置通过PCI芯片和机箱背板实现与上位机的数据交互。测试装置的的总体框图确立后,再分模块详细介绍各模块的具体功能。其中包括以模拟信号产生电路为基础展开对数模转换电路的设计;与预处理装置数据交互的通信模块设计;与上位机数据交互的PCI通信设计;测试设备的电源模块设计。软件设计与硬件部分对应,介绍了数模转换模块和通信模块,接下来介绍了3种谱计算验证算法,功率谱密度算法、声压级谱算法和冲击响应谱算法;最后介绍了测量装置运行过程中参数加载的问题。设计完成后,搭建试验环境,对测试装置进行性能验证,对数模转换模块、电源模块、谱计算验证模块、参数加载模块和数据接收模块等均进行测试。测试结果表明,测量装置性能稳定可靠,满足了设计要求。
刘宗瑞[2](2018)在《高速嵌入式检测技术研究》文中研究说明复杂嵌入式系统在汽车舰艇、航空航天、武器装备等领域被广泛应用,对可靠性有极高的要求,在研制生产阶段对其进行相应的测试必不可少。本课题以航空机载武器系统应用为背景,研究适用于新型航空机载武器系统的高速检测技术及检测系统设计技术。以航空总线1553B检测为具体应用案例,基于CPCIE总线和DSP+FPGA架构技术,设计了针对1553B总线设备的检测系统。首先,本文介绍了航空机载武器系统中具有代表性的精确制导炸弹的特点,分析了它的检测技术需求。主要包括各类接口如RS232、RS422、1553B等的通信检测,以及各类模拟量、数字量的检测等。其次,以1553B总线的检测为具体应用案例,基于GJB5186-97对1553B总线研制生产的测试要求,并根据测试要求分析了1553B总线测试技术要求。提出针对1553B总线设备的检测系统设计,主要包括协议解析单元、阻抗测试单元、信号采集单元、信号发生单元和数据处理单元。然后,概述了最小系统中供电、时钟、存储等的电路设计和实现总线测试必需的1553B协议解析单元的电路设计,重点研究了高速数据处理并行模型设计与实现、检测系统高速通信设计和信号采集及信号发生模块的设计。最后,针对GJB5186-97对1553B总线的测试要求,进行了相应的检测系统测试验证。研究高速数据处理并行模型设计与实现,建立了适用于检测系统的多核DSP并行任务模型,实现数据的高速并行化处理。研究检测系统高速通信设计,包括CPCIE总线架构与实现,SRIO和Ethernet的通信原理、通信速率等。研究信号采集及信号发生模块设计,通过高速AD实现信号采集,分析1553B波形信号,通过高速DA进行信号发生,实现1553B总线测试的激励信号注入。本文针对高速嵌入式检测技术的研究,对于实现复杂嵌入式系统的高速检测具有一定参考价值。
姜泽伟[3](2017)在《VXI总线200MSa/s四通道数据采集与处理模块研制》文中提出在仪器测量领域中,对自主化、高性能、高可靠性的数据采集与处理模块需求迫切,鉴于此本课题研制一款基于VXI总线200MSa/s四通道数据采集与处理模块。通过对模块功能、实际需求和技术指标的分析,本文给出了高速数据采集模块的设计方法,解决了模拟通道调理电路设计、高速数据采集和存储、基于Zynq嵌入式系统的波形参数计算以及VXI总线寄存器基的驱动程序应用等问题。为满足高带宽和大动态范围模拟信号的调理需求,借助PSpice AD仿真工具设计模拟通道调理电路。由时钟芯片提供高达200MHz LVDS驱动型时钟信号,ADC芯片根据高频时钟信号完成200MSa/s高速采样。使用PS和PL之间的HP接口完成高速数据交互,将采集数据缓存至DDR3中。缓存在DDR3中的采集数据,合理分配计算任务,最终在Zynq上实现嵌入式波形参数计算及FFT运算。为了实现上位机和模块之间的数据传输,使用自定义IP核将VXI寄存器挂载至AXI4-Lite总线上。在仪器软面板设计中,通过调用VISA驱动函数,实现上位机与模块间的参数配置和数据传输。采集数据最终通过VXI总线上传至软面板并显示。最后,对数据采集模块的基本功能进行测试。测试结果表明,模拟通道调理电路满足10Hz100MHz模拟信号的调理需求,带宽范围内频率响应曲线平坦度表现较好。此外,数据采集模块完成高速数据采集与存储功能,并在仪器软面板中显示采集数据、波形参数以及FFT运算结果。
杜金榜[4](2011)在《基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究》文中研究表明旋转机械是坦克等武器装备系统的关键部件之一,其振动状态监测对于提高武器装备的可靠性与安全性、促进视情维修技术的发展具有十分重要的意义。大型旋转机械振动监测向综合、高速、连续和网络化趋势发展。海量监测数据的实时传输与同步存储已成为亟待解决的成本与技术瓶颈问题,解决这些难题的一个有效途径是进行旋转机械振动数据压缩。本文以某型装甲车辆载荷谱测试和发动机全面鉴定试验为背景,立足于测试数据压缩这一仪器科学与技术的学科前沿和新的生长点,从标准化和多学科深层次交叉融合的角度出发,旨在将业已成熟的标准语音编码技术应用于旋转机械振动数据压缩领域。围绕基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统实现展开研究。主要内容包括以下几个部分:1.根据旋转机械状态监测与振动数据压缩试验的需求,基于振动信号本质特征,建立了涵盖基频振动、谐波振动、拟周期振动、冲击振动、调制型振动乃至混沌振动等典型状态的广义归一化旋转机械振动信号模型。2.在继承和发展语音、图像及其它领域数据压缩评价方法的基础上,建立了一套较为完备的综合衡量旋转机械振动数据压缩与重构性能的评价方法。主要包括时频域主观视觉验证、压缩效率、算法复杂度、时延特性和时频域重构信号质量等主客观数字评价指标,以及基于主客观数字评价指标线性加权最优的多目标优化综合评价原则。3.针对语音编码与旋转机械振动信号处理的关键技术,从信源产生机理、经典数学模型、基本处理单元、信息冗余消除以及工程应用等不同层面进行广泛的类比分析,定性讨论了语音编码技术在旋转机械振动数据压缩中的适用性。基于广义归一化振动信号模型和综合评价方法,应用ADPCM波形编码、G.729A参数编码、MP3感知编码和EZW变换编码四种代表性语音编码算法进行振动数据压缩与重构仿真试验。从定性和定量的角度,仿真验证了经典语音编码算法在旋转机械振动数据压缩中应用的可行性和有效性。4.在试验对比分析的基础上,从压缩效率、重构信号质量、算法复杂度及适用性等方面,讨论了四种经典语音编码算法在旋转机械振动数据压缩中的综合性能及其优化思路。为进一步提高压缩效率,提出了基于数据稀化和语音编码的旋转机械振动数据联合压缩算法。5.从服务于旋转机械综合、高速、连续和网络化振动测试的角度,借鉴GPIB、VXI、PXI和LXI系统规范,基于多DSP并行处理、嵌入式PC104和MC3一体化等数字化测试技术,自主研制和设计了高性价比的Ⅰ型类GPIB、Ⅱ型和Ⅲ型类VXI/PXI以及基于LXI的IV型旋转机械综合振动测试与实时压缩处理系统,为基于语音编码的旋转机械振动数据压缩技术研究提供了实验平台。6.以多功能轴承-转子实验台为对象构建旋转机械振动测试与数据压缩实验系统。对论文提出的基于语音编码的旋转机械振动数据压缩算法进行了实验研究。进一步验证了基于语音编码的振动数据压缩方法的可行性和有效性。
陈延太[5](2007)在《面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现》文中研究指明远程故障诊断系统把通信技术、网络技术、计算机技术和控制技术引入传统的故障诊断领域,从体系结构上改变了传统故障诊断的模式,跨越了以往诊断系统在时间和空间的局限性。现场数据采集系统是整个远程故障诊断系统的前端,它负责实时的采集、预处理以及传输数据;它是后端的分析处理程序的数据来源。随着信息技术特别是计算机技术的发展,一种崭新的测试技术及仪器技术,即虚拟仪器技术展现在人们面前。测试仪器一般都可以分为三部分:数据采集、数据分析处理、测试结果显示和记录。传统的仪器设备通常是以某一特定的测量对象为目标,把以上三个过程组合在一起,实现性能、范围相对固定,功能、对象相对单一的测试仪器。而虚拟仪器则是通过各种与测量技术相关的软件和硬件,与工业计算机相结合,用以代替概念的仪器设备,或者利用软件和硬件与传统仪器设备相连接,通过通信方式采集、分析、显示数据,监视和控制测试过程、生产过程等。因此虚拟仪器实际上就是基于标准计算机的新型测量与自动化系统。本篇论文所开发的数据采集系统从本质上来讲便是这样一种基于数字采集卡和通用计算机的虚拟仪器。为满足系统实时性要求,本篇论文引入了DSP实现采集控制及数据预处理,这是本篇论文不同于一般虚拟仪器之处,对DSP的软硬件开发实际上是一个嵌入式的开发过程。从发展趋势上看,将嵌入式技术应用于虚拟仪器也是当前的一个研究热点。本篇论文的题目为“面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现”,研究的主要内容如下:
戴健雄[6](2007)在《VXI总线大存储容量扫描A/D模块研制》文中指出VXI总线扫描A/D模块是VXIbus自动测试系统的通用模块之一。早期设计的扫描A/D模块不具备程控增益、自动校准和分通道信号调理等功能,而且扫描速度较低、精度较差、缓存较小、测量信号单一。为此需要重新设计一款通用型的扫描A/D模块,使之更好的满足实际测量需要。本模块采用FPGA技术,实现了VXI接口与SDRAM接口逻辑、AD采样控制以及程控放大设置,并解决了顺序扫描与任意次序扫描等问题,利用FPGA内置FIFO,提高了数据传输效率;采用了高速浮点型DSP作为主控CPU,接收VXI的各种命令与参数,分析命令、执行命令、协调模块各部分的工作以及对数据的处理;采用高速、大容量的SDRAM,满足了模块内数据存储的要求;采用栈接技术,通过不同功能调理板的组合可以实现对不同频率、不同量级信号的调理;采用高性能D/A芯片,实现了多量程增益调节;采用每通道单独配备继电器,通过选择模块内部自带的基准源输入并将其采样数据存储在模块中,实现了对测量数据的校正处理,提高了模块的精度。在软件设计中,编写了DSP固化程序,实现了与VXI通讯、控制采样以及数据存储;利用LabWindows/CVI作为软件开发平台编制了符合VPP规范的仪器驱动程序及汉化仪器软面板。实际测试及运行结果表明,本设计原理分析正确,研制的模块各项技术指标满足设计要求。
刘小红[7](2005)在《高速数据采集VXI模块的研制》文中研究指明随着社会数字化程度的提高,高速数据采集在测量和控制领域中占有非常重要的地位。VXI 总线测试平台是仪器测量领域的前沿技术,可以灵活地组建自动测试系统,其模块化、速度快、可靠性高、数字吞吐能力强的特点使VXI 总线在世界范围内有着广泛的应用。本课题的研究对象是高速数据采集VXI 模块,是将数字存储示波器的核心部分—采集与控制电路集于一体,模块化,以便应用于基于VXI 总线的数字存储示波器。对于高速数据采集与处理,随着数据量的不断加大和实时处理要求的不断提高,提出了运用DSP 进行数据处理,以便提高系统的实时性和数据快速存储的能力。本文研究了双路高速数据采集VXI 模块的实现方法,综合运用了DSP、CPLD等技术。模块最高采样率达200MSa/s,具有8bit 垂直分辨率,32M 存储深度,能够实现立即触发、延时或超前触发和软件触发等多种触发模式。文中详细的讨论了前端信号调理电路、A/D 转换电路及数据存储和传输电路的设计;使用CPLD 进行了模块的控制逻辑和VXI 接口设计;阐述了随机等效采样原理及其实现电路的设计;以DSP 为核心设计了软件流程,并结合电磁兼容原理对模块进行了PCB 板设计,总结了实际工作中遇到的一些问题和解决办法。本文研究内容对PXI、PCI 高速数据采集模块、数字存储示波器及其它形式的高速数据采集的研究有较大的参考价值。
杜廷龙[8](2004)在《基于VXI总线的数据采集模块设计》文中研究说明摘 要 本文主要探讨了监测数字接收机中基于 VXI总线的数据采集系统的设计,作者通过分析模数转换的几种常见方式并结合模数转换器件的性能指标,以及比较软件无线电中采用的一些改进的采集技术,参考了 AD 公司提供的软件无线电全部信号链的解决方案,提出了应用带通采样定技术和 AD6644 模数转换芯片实现高速、宽带、较高动态范围的数据信号采集的方案,并将数据信号通过 VXI 总线连接多片高性能并行 DSP 处理器系统进行高速信号处理。系统中采用 ADSP-21065L 控制 SDRAM 对采集到的数据进行读写操作。为提高输入信号的动态范围,本系统采用高增益放大器和自动增益控制(AGC)等电路进行数据转换前的信号调理工作。 模数转换之前的抗混滤波器设计是软件无线电设计的难点问题之一,为达到课题指标要求,作者研究了模拟滤波器的可编程数字化问题。通过指标性能的细致分析,进行滤波器模型的设计,然后采用 Altera 公司强大的 Stratix系列FPGA 器件,应用内部的嵌入 DSP 块编程实现抗混滤波器的性能。 本文设计的数据采集系统把软件无线电技术、VXI总线技术、DSP 技术、FPGA 技术、智能仪器技术等一系列业界最新的通信电子技术紧密结合起来。同时还应用 Matlab、QuartusⅡ、Visual DSP++﹑Protel99SE等工具软件把硬件电路设计同多种编程语言结合到一起。该系统不仅可以满足国内移动通信、无线电检测、国防等部门的实际需要,还在一些领域进行了理论性的探讨。
邵岩[9](2003)在《64通道数据采集VXI模块的研究》文中进行了进一步梳理本文对VXIbus C尺寸64通道数据采集模块的研制进行了研究。数据采集模块是组建各种VXI系统所必需的一种通用模块,它的研究对推动我国VXI技术的发展与应用具有重要意义。 VXIbus C尺寸64通道数据采集模块是具有VXIbus接口的基于寄存器基模块化仪器。本模块可根据预先设置的扫描地址序列、通道量程和触发方式进行数据采集,采样时钟和采样长度可以改变,测得数据经过板上CPU的实时处理后在64K的存储器中缓存。 论文主要研究内容包括: 1.根据VXI规范,在参阅了大量技术参考文献的基础上,进行了总体方案论证与分析。利用CPLD技术自行设计了VXI总线寄存器基集成化接口电路和数据采集控制电路,从而简化了电路的设计,提高了可靠性。 2.采用高精度采样A/D转换器CS5101A作为采集模块的核心芯片来完成模数转换,合理配置了A/D转换器外围电路及控制电路;利用高精度、低功耗氧化物半导体模拟开关MAX308/MAX309构建了64路模拟信号输入电路,可实现64路信号单端输入/32路差动输入,通道可自由切换,通道量程可程控转换。 3.采用功能强大的数字信号处理芯片TMS320F206作为本地CPU。利用DSP强大的数据处理能力,可以对采集到的数据进行实时处理和自动校准,减轻了主机的负担,减少了硬件的使用,提高了系统的稳定性;F206具有片内的32K字闪存存储器,减少了片外存储器的使用,降低了开发成本,而且将来可以进行在线升级。 4.采用CPLD控制逻辑外加通用静态高速存储器来实现采集后数据的高速缓存。 5.详细介绍了该数据采集模块的仪器驱动程序的技术要求及编写过程。
林旭[10](2003)在《基于DSP的VXI同步数据采集模块研究》文中指出VXIbus是VMEbus在仪器领域的扩展(VMEbus eXtensions for Instrumentation),是计算机操纵的模块化自动测试仪器系统。本文设计的VXI同步数据采集模块是一种支持多个通道以同步的方式对输入信号进行实时采集、存储和处理的测量模块。 在系统设计中以VVP(VXI Versatile Plug-in)高速仪器内部总线平台为基础,采用母板-功能模块的结构。VXI同步数据采集模块既可以单模块工作,也可以多模块同步工作,实现了模块间的灵活组合,能够以多采样率进行数据的同步采集。结合母板DSP处理器的强大运算能力,就构成了一个具有实时数据同步采集处理功能的自动测试仪器。 本模块使用了单片集成多通道同步A/D转换器,并在转换器之间共享采样时钟的方法在模块内部实现了通道间同步。在多模块同步工作时,采用了触发信号和全局参考时钟双同步的方案,使不同模块间的通道同步精度得到保证。在数据传输方面无论是通过外部总线接口还是数据链路接口,功能模块与DSP之间都支持DMA方式,解放了母板处理器的核心运算单元,使实时信号处理成为可能。通过VXI主机直接引导加载的形式,实现了对DSP内部仪器监控主程序和子程序块的动态添加、替换,大大方便了仪器底层软件的升级维护,也为大型复杂算法程序的应用提供了便利条件。 在电路硬件设计中,使用了现场可编程逻辑器件,将模块接口、数字逻辑功能都集成到一、两块芯片中,简化了电路,提高了可靠性。可编程逻辑器件用Verilog硬件描述语言进行设计,并通过建模、仿真等工作,从功能、时序上进行反复的验证,确保了设计的正确性。电路板设计则综合考虑了数模混合PCB的抗干扰性、高速电路的信号完整性等问题,同样在EDA环境下进行了布局布线前后的仿真验证工作,使设计真正达到了设计即正确,确保了一次设计成功,大大降低了设计成本。 论文的最后给出了实际测试结果,并对整个系统进行了总结与展望。
二、基于DSP的VXI高速高精度数据采集技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于DSP的VXI高速高精度数据采集技术研究(论文提纲范文)
(1)速变参数测量装置的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.2 国内外自动测试系统发展现状及趋势 |
1.2.1 国内测控系统研究现状 |
1.2.2 国外测控系统研究现状 |
1.3 本课题的主要研究内容与结构 |
2 测量装置的总体方案设计 |
2.1 功能要求与技术指标 |
2.2 方案设计 |
2.2.1 测量装置数据流设计 |
2.2.2 测量装置的硬件架构设计 |
2.2.3 通信方案选择 |
2.2.4 参数管理模块设计 |
2.3 测量装置工作流程 |
2.4 本章小结 |
3 测量装置硬件电路设计 |
3.1 数模转换模块设计 |
3.2 设计数据通信接口设计 |
3.2.1 PCI接口模块设计 |
3.2.2 CAN-FD接口模块设计 |
3.3 供电模块设计 |
3.3.1 内部供电模块设计 |
3.3.2 外部供电模块设计 |
3.4 本章小结 |
4 内部逻辑设计及关键技术研究 |
4.1 数模转换电路逻辑设计 |
4.2 通信模块逻辑设计 |
4.2.1 通信模块逻辑设计 |
4.3 算法设计及实现 |
4.3.1 振动信号处理 |
4.3.2 冲击信号处理 |
4.3.3 噪声信号处理 |
4.4 谱分析结果接收逻辑设计及实现 |
4.5 参数加载模块逻辑设计及实现 |
4.6 本章小结 |
5 测量装置性能测验 |
5.1 试验环境搭建 |
5.2 测量装置性能验证 |
5.2.1 供电模块验证 |
5.2.2 参数加载模块验证 |
5.2.3 算法准确性验证 |
5.2.4 谱计算结果验证 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所参与的研究工作 |
致谢 |
(2)高速嵌入式检测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本论文研究的目的和意义 |
1.2 自动检测技术研究现状及发展趋势 |
1.3 本文主要内容及章节安排 |
第2章 航空机载武器测试需求分析及检测系统方案设计 |
2.1 航空机载武器概述 |
2.2 航空机载武器检测技术需求分析 |
2.3 1553B总线系统的测试需求分析 |
2.3.1 1553B总线系统测试分类 |
2.3.2 1553B总线系统测试技术要求 |
2.3.3 1553B总线测试系统技术需求分析 |
2.4 1553B总线检测系统方案设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 1553B检测模块电路设计 |
3.1 检测模块供电设计 |
3.2 检测模块时钟设计 |
3.3 检测模块存储设计 |
3.4 1553B总线协议解析单元设计 |
3.5 系统关键技术研究 |
3.6 本章小结 |
第4章 高速数据处理并行模型设计及实现 |
4.1 多核DSP并行处理模型分析 |
4.2 1553B检测系统的多核DSP并行处理模型设计 |
4.3 基于多核导航器的DSP核间通信设计 |
4.3.1 多核导航器组件 |
4.3.2 DSP核间通信设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 检测系统高速通信设计 |
5.1 检测系统CPCIE总线架构与实现 |
5.1.1 CPCIE总线连接结构设计 |
5.1.2 CPCIE总线拓扑结构设计 |
5.1.3 CPCIE总线层次结构设计 |
5.1.4 CPCIE总线地址路由设计 |
5.1.5 CPCIE总线的实现及测试 |
5.2 检测系统Ethernet的通信设计 |
5.2.1 多核DSP千兆以太网Gb E |
5.2.2 多核DSP数据包加速器PA |
5.2.3 多核DSP以太网的通信实现及测试 |
5.3 检测系统SRIO的通信设计 |
5.3.1 SRIO简介 |
5.3.2 SRIO的外设数据流 |
5.3.3 SRIO基于Direct IO的数据传输测试 |
5.4 本章小结 |
第6章 信号采集及信号发生模块设计 |
6.1 高速AD信号采集模块设计 |
6.1.1 信号采集模块硬件设计 |
6.1.2 信号采集模块测试验证 |
6.2 高速DA信号发生模块设计 |
6.2.1 信号发生模块硬件设计 |
6.2.2 信号发生模块测试验证 |
6.3 本章小结 |
第7章 检测系统测试验证 |
7.1 幅度变化测试 |
7.2 同步头编码测试 |
7.3 字长错误测试 |
7.4 输入波形兼容性测试 |
7.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(3)VXI总线200MSa/s四通道数据采集与处理模块研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外数据采集模块产品现状调研与发展趋势 |
1.2.1 国外数据采集模块产品现状调研 |
1.2.2 国内数据采集模块产品现状调研 |
1.2.3 国内外数据采集模块发展趋势 |
1.3 本文的主要研究内容和结构 |
第2章 需求分析与方案设计 |
2.1 功能需求与分析 |
2.1.1 功能需求及主要技术指标 |
2.1.2 需求分析 |
2.2 总体方案设计 |
2.2.1 硬件电路总体方案设计 |
2.2.2 模数混合电源设计 |
2.2.3 模拟通道调理电路方案设计 |
2.2.4 FPGA逻辑设计 |
2.2.5 软件设计 |
2.3 本章小结 |
第3章 硬件设计关键技术 |
3.1 引言 |
3.2 模拟通道调理电路设计 |
3.2.1 耦合电路 |
3.2.2 无源衰减电路和阻抗变换电路 |
3.2.3 数字步进衰减器和固定增益放大电路 |
3.3 高速数据采集设计 |
3.3.1 采样时钟设计 |
3.3.2 采样数据接收 |
3.3.3 通道触发逻辑设计 |
3.4 高速数据传输设计 |
3.4.1 DMA环路测试 |
3.4.2 DMA极限速度测试 |
3.4.3 VXI总线数据传输设计 |
3.5 硬件电路PCB设计 |
3.5.1 电源系统设计 |
3.5.2 高频信号布局布线设计 |
3.6 本章小结 |
第4章 软件设计 |
4.1 引言 |
4.2 仪器软面板设计 |
4.2.1 显示界面设计 |
4.2.2 驱动程序设计 |
4.2.3 操作寄存器功能说明 |
4.3 Zynq程序设计 |
4.3.1 波形参数计算 |
4.3.2 FFT运算 |
4.4 本章小结 |
第5章 功能测试与结果分析 |
5.1 搭建测试环境 |
5.2 模块测试与分析 |
5.2.1 模拟通道调理电路测试及结果分析 |
5.2.2 时钟电路测试及结果分析 |
5.2.3 高速ADC采集测试及结果分析 |
5.2.4 采集数据存储测试及结果分析 |
5.2.5 VXI总线数据传输测试及结果分析 |
5.2.6 整体测试及结果分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士专业学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(4)基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究(论文提纲范文)
主要缩略词和符号说明 |
表目录 |
图目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及问题提出 |
1.1.1 装甲车辆载荷谱测试与发动机鉴定试验的现实需求 |
1.1.2 黑匣子技术发展的突破口 |
1.1.3 问题提出与论文选题 |
1.2 旋转机械振动数据压缩技术发展现状 |
1.3 语音编码在旋转机械振动数据压缩中应用的工程启示和研究价值 |
1.3.1 工程应用启示 |
1.3.2 研究价值和意义 |
1.4 语音编码技术综述 |
1.4.1 波形编码 |
1.4.2 参数编码 |
1.4.3 感知编码 |
1.4.4 变换编码 |
1.5 基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术分析 |
1.6 本文的主要研究工作及内容安排 |
第二章 广义归一化振动信号模型与压缩算法综合评价方法 |
2.1 旋转机械振动信号建模分析 |
2.1.1 服务于振动数据压缩的信号建模需求分析 |
2.1.2 旋转机械典型振动信号及其建模 |
2.2 广义归一化旋转机械振动信号模型建立 |
2.3 旋转机械振动数据压缩算法综合评价方法 |
2.3.1 主客观数字评价指标 |
2.3.2 多目标优化综合评价准则 |
2.4 本章小结 |
第三章 语音编码在旋转机械振动数据压缩中的应用研究 |
3.1 语音编码在旋转机械振动数据压缩中的适用性研究 |
3.2 经典语音编码算法及其适用性分析 |
3.2.1 ADPCM 波形编码算法 |
3.2.2 G.729A 参数编码算法 |
3.2.3 MP3 感知编码算法 |
3.2.4 EZW 变换编码算法 |
3.3 基于语音编码的旋转机械振动数据压缩仿真试验研究 |
3.3.1 ADPCM 算法仿真试验 |
3.3.2 G.729A 算法仿真试验 |
3.3.3 MP3 算法仿真试验 |
3.3.4 EZW 算法仿真试验 |
3.3.5 经典语音编码算法仿真试验对比分析 |
3.4 基于数据稀化和语音编码的振动数据联合压缩算法研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 旋转机械综合振动测试与实时压缩系统研究 |
4.1 系统总体需求分析和研发思路 |
4.1.1 系统总体需求分析 |
4.1.2 高性价比系统研发思路 |
4.2 Ⅰ 型系统研制 |
4.2.1 系统总体设计 |
4.2.2 零槽通信控制与海量数据存储模块研制 |
4.2.3 多通道高速连续采集与同步传输模块研制 |
4.2.4 数据采集高性能模拟前端的经典实现 |
4.2.5 智能计数和整周期同步采样控制模块研制 |
4.2.6 命令控制与数据传输通信链路设计 |
4.2.7 系统软件设计 |
4.3 Ⅱ 型系统研制 |
4.3.1 系统总体设计 |
4.3.2 零槽通信控制与海量数据存储模块研制 |
4.3.3 基于多DSP 并行处理SLC 的MC3 一体化总线设计 |
4.3.4 高速采集与实时处理模块研制 |
4.3.5 高精度采集与实时处理模块研制 |
4.3.6 新型智能计数与整周期同步采样控制模块研制 |
4.3.7 系统软件设计 |
4.4 Ⅲ 型系统研制 |
4.4.1 系统总体设计 |
4.4.2 零槽通信控制模块研制 |
4.4.3 新型高速连续采集与实时处理模块研制 |
4.4.4 系统通信控制与数据传输链路设计 |
4.5 基于LXI 技术的Ⅳ 型系统设计 |
4.5.1 基于LXI 技术的Ⅳ 型系统总体设计 |
4.5.2 LXI 采集处理设备设计 |
4.5.3 基于POE 技术的LAN 端口与自封装电源的一体化设计 |
4.5.4 LXI 同步触发实现 |
4.5.5 海量数据高速存储系统的开放性设计 |
4.5.6 可扩展数字处理终端的开放性设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 旋转机械振动数据压缩实验研究 |
5.1 旋转机械振动数据压缩实验设计 |
5.1.1 实验系统设计 |
5.1.2 整周期同步采样实现方法 |
5.1.3 实验条件设置与数据获取 |
5.2 旋转机械振动数据压缩实验研究 |
5.2.1 ADPCM 算法实验 |
5.2.2 G.729A 算法实验 |
5.2.3 MP3 算法实验 |
5.2.4 EZW 算法实验 |
5.2.5 经典语音编码算法对比实验 |
5.2.6 基于数据稀化和语音编码的联合压缩算法实验 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要研究工作与结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献表 |
作者在学期间发表及撰写的学术论文 |
作者在学期间参加的科研项目及获奖情况 |
(5)面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题概述 |
1.1.1 故障诊断技术发展概况 |
1.1.2 实时信号处理技术发展概况 |
1.1.3 基于总线技术的虚拟仪器发展概况 |
1.2 课题意义 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 基于 VXI 总线的虚拟仪器驱动器开发 |
2.1 VXI 总线 |
2.1.1 HP-IB 和 VME 总线 |
2.1.2 VXI 总线的特点 |
2.2 虚拟仪器技术概述 |
2.2.1 虚拟仪器的基本概念 |
2.2.2 虚拟仪器的构成与特点 |
2.3 基于 JV53122 的仪器驱动器开发 |
2.3.1 虚拟仪器软件结构 VISA |
2.3.2 Labwindows/CVI 环境下 DLL 的开发 |
2.3.3 仪器驱动器开发 |
2.4 本章小结 |
第三章 DSP 硬件开发 |
3.1 DSP 硬件结构及其原理 |
3.1.1 DSPs 的分类和特点 |
3.1.2 TMS320C6000 硬件结构 |
3.2 DSP 系统设计 |
3.2.1 DSPs 器件选取 |
3.2.2 DSP 硬件开发 |
3.3 本章小结 |
第四章 DSP 软件开发 |
4.1 CCS 概述 |
4.1.1 代码生成工具 |
4.1.2 CCS 集成开发环境 |
4.2 硬件资源利用及配置 |
4.2.1 片内存储器配置 |
4.2.2 片外存储器配置 |
4.2.3 其他硬件资源配置 |
4.3 中断编程 |
4.3.1 C6X 系列 DSP 的中断资源 |
4.3.2 中断向量表的编写 |
4.3.3 命令链接文件的编写 |
4.3.4 中断服务函数的编写 |
4.4 代码优化 |
4.4.1 行为优化 |
4.4.2 编译器优化 |
4.4.3 线性汇编优化 |
4.4.4 并行汇编优化 |
4.5 HPI 口下载程序的实现 |
4.6 本章小结 |
第五章 远程故障诊断与 VXI 数据采集系统 |
5.1 面向故障诊断的数据采集系统 |
5.1.1 特点 |
5.1.2 模型及其发展 |
5.2 系统总体结构设计 |
5.2.1 软硬件结构设计 |
5.2.2 开发平台及软件工具 |
5.3 系统功能设计 |
5.4 系统技术实现 |
5.4.1 数据追忆的实现 |
5.4.2 网络数据传输的实现 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录:论文部分源代码 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(6)VXI总线大存储容量扫描A/D模块研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 综述 |
1.1.1 VXI 总线 |
1.1.2 VXI 总线的特点 |
1.1.3 扫描A/D 概述 |
1.1.4 国内外现状分析 |
1.1.5 课题背景与意义 |
1.1.6 主要研究内容 |
1.1.7 本文结构 |
第2章 方案论证 |
2.1 模块总体功能和技术指标 |
2.1.1 模块的功能 |
2.1.2 模块的技术要求 |
2.2 硬件方案论证 |
2.2.1 控制器的选择 |
2.2.2 FPGA 芯片的选择 |
2.2.3 A/D 模数转换芯片选择 |
2.2.4 程控放大器选择 |
2.2.5 模拟开关芯片选择 |
2.2.6 数据存储方案选择 |
2.3 软件方案论证 |
2.3.1 DSP 软件方案 |
2.3.2 上位机软件方案 |
2.4 误差分析 |
2.4.1 运算放大引起的误差 |
2.4.2 模拟开关引入的误差 |
2.4.3 A/D 引入的误差 |
2.4.4 模拟量输入误差合成 |
2.5 本章小结 |
第3章 硬件设计 |
3.1 VXI 智能接口电路 |
3.2 SDRAM 控制接口设计 |
3.3 数据采样与控制电路设计 |
3.3.1 控制采样逻辑设计 |
3.3.2 A/D 转换 |
3.3.3 程控放大电路设计 |
3.3.4 多路模拟开关电路 |
3.3.5 调理电路设计 |
3.3.6 测试与校准切换电路 |
3.3.7 电路干扰设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 软件设计 |
4.1 软件规划 |
4.2 模块驱动程序设计 |
4.3 多功能扫描A/D 软面板设计 |
4.3.1 本模块软面板的主要功能 |
4.3.2 多功能扫描A/D 软面板设计 |
4.4 DSP 固化程序设计 |
4.4.1 DSP 软件分析 |
4.4.2 DSP 固化程序设计 |
4.5 DSP 与VXI 接口通信 |
4.6 本章小结 |
第5章 调试与测试 |
5.1 软硬件调试 |
5.1.1 调试方法 |
5.1.2 调试中遇到的问题 |
5.2 模块测试 |
5.2.1 测试方法 |
5.2.2 测试内容 |
5.2.3 测试结果 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(7)高速数据采集VXI模块的研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.1.1 课题的提出 |
1.1.2 选题的目的和意义 |
1.2 VXI 总线综述 |
1.2.1 VXI 总线技术的发展 |
1.2.2 VXI 总线的体系结构和特点 |
1.3 基于DSP 的数据采集系统 |
1.3.1 DSP 在模块中的运用 |
1.3.2 利用DSP 技术提高VXI 模块的性能 |
1.4 VXI 数据采集模块的发展概况 |
1.4.1 国外发展概况 |
1.4.2 国内发展现状 |
1.5 主要研究内容 |
第2章 总体方案设计 |
2.1 概述 |
2.2 模块整体功能和技术指标 |
2.3 数据采集与转换的应用问题 |
2.4 模块整体研制方案的确定 |
2.5 本章小结 |
第3章 高速数据采集模拟电路设计 |
3.1 前端模拟信号调理电路设计 |
3.1.1 衰减网络阻抗匹配电路 |
3.1.2 放大调理电路设计 |
3.2 高速A/D 转换 |
3.2.1 ADC 的选择 |
3.2.2 A/D 转换电路 |
3.3 触发电路设计 |
3.4 数据存储与传输电路设计 |
3.4.1 DDR2 SDRAM 存储器的特点 |
3.4.2 基于SDRAM 的高速采集电路 |
3.5 模拟量输入通道误差分析 |
3.5.1 ADC 引入的误差 |
3.5.2 运放引入的误差 |
3.5.3 模拟量输入通道误差合成 |
3.6 本章小结 |
第4章 逻辑控制电路设计 |
4.1 引言 |
4.2 数据采集控制电路的设计 |
4.2.1 前端信号控制器 |
4.2.2 A/D 控制器 |
4.2.3 SDRAM 控制器 |
4.3 VXI 接口电路设计 |
4.3.1 VXI 系统寄存器 |
4.3.2 VXIbus 接口电路设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 DSP 信号处理系统 |
5.1 TMS320LF240X 的基本结构和特点 |
5.2 基于DSP 的数据采集 |
5.2.1 概述 |
5.2.2 随机采样原理 |
5.3 DSP 软件设计 |
5.3.1 DSP 程序流程 |
5.3.2 上位机处理程序结构 |
5.4 本章小结 |
第6章 VXI 模块的电磁兼容设计 |
6.1 引言 |
6.2 噪声分析 |
6.3 采集模块的电磁兼容设计 |
6.3.1 元器件的选择和电路的分析 |
6.3.2 模块的PCB 设计 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)基于VXI总线的数据采集模块设计(论文提纲范文)
目录 |
摘 要 |
ABSTRACT |
第 1 章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 软件无线电的历史发展 |
1.1.2 软件无线电的技术要点 |
1.1.3 数字接收机中应用的 VXI 技术 |
1.2 VXI 监测接收机系统方案 |
第 2 章 数据采集系统的技术指标 |
2.1 E1437A的技术参数 |
2.1.1 E1437A内部模块介绍 |
2.1.2 E1437A与 DSP 模块的通信方式 |
2.1.3 E1437A性能总结 |
2.2 抗混滤波器 |
2.3 E1437A的功能仿真电路设计 |
2.4 本章小节 |
第 3 章 软件无线电中数据采集技术分析 |
3.1 模数转换器的参数指标 |
3.2 模数转换原理的基本方式 |
3.3 软件无线电中的采集技术 |
3.4 系统采样率的计算和 ADC 芯片选型 |
3.5 本章小节 |
第 4 章 VXI 总线数据采集模块设计 |
4.1 总体方案设计 |
4.2 抗混滤波器的 FPGA 实现 |
4.3 模拟前端和 AGC 电路设计 |
4.4 差分放大电路 |
4.5 高端模数转换器 |
4.6 ADSP-21065L 电路的设计 |
4.6.1 ADSP-21065L 概述: |
4.6.2 ADSP-21065L 的程序加载 |
4.6.3 JTAG仿真口设计 |
4.6.7 SDRAM 电路的设计 |
4.7 系统与 VXI 接口的通信 |
4.8 本章总结 |
第 5 章 抗混滤波器的数字化实现 |
5.1 滤波器的各项指标: |
5.2 数字滤波器的理论实现方法 |
5.3 数字滤波器常见的电路设计 |
5.4 Stratix II 高端 FPGA |
5.5 数字滤波器的具体实现步骤 |
5.6 本章小节 |
第 6 章 方案的实现和修改 |
6.1 设计初期的体系结构 |
6.2 修改后的体系结构 |
6.3 系统结构修改的几个方面 |
6.4 本章小节 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
致 谢 |
(9)64通道数据采集VXI模块的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 VXI总线技术应用综述 |
1.1.1 VXI总线技术的发展与应用领域 |
1.1.2 VXI总线的特点 |
1.2 课题背景 |
1.3 数据采集VXI模块发展状况 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 总体方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 模块总体功能和技术指标 |
2.2.1 模块总体功能 |
2.2.2 模块的技术指标及要求 |
2.3 数据的采集与转换的应用问题 |
2.4 模块整体研制方案的确定 |
2.5 本章小结 |
第3章 测量电路设计 |
3.1 通道选择电路设计 |
3.1.1 模拟集成开关的选择 |
3.1.2 多路信号通道选择 |
3.2 信号调理电路设计 |
3.3 A/D转换器的选择 |
3.3.1 A/D转换器分类和特性 |
3.3.2 CS5101A的特性及应用 |
3.4 本地控制器的选择 |
3.4.1 TMS320F206的特性 |
3.4.2 TMS320F206开发应用中的几点关键问题 |
3.4.3 TMS320F206的硬件电路设计及应用 |
3.5 地线的设计 |
3.6 测量电路误差分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 VXI接口电路及数据传输电路设计 |
4.1 VXI接口电路设计 |
4.1.1 VXIbus系统寄存器 |
4.1.2 VXI接口电路设计 |
4.2 数据传输电路设计 |
4.2.1 多路开关切换控制电路 |
4.2.2 校准参数存储电路 |
4.2.3 采样数据存储与传输电路 |
4.3 本章小结 |
第5章 数据采集模块仪器驱动程序的编写 |
5.1 引言 |
5.2 仪器驱动程序结构 |
5.3 仪器驱动程序开发步骤 |
5.4 仪器驱动程序的编写 |
5.4.1 必备函数的编写 |
5.4.2 功能函数的编写 |
5.4.3 动态链接库的生成 |
5.5 软面板的设计 |
5.5.1 引言 |
5.5.2 VXI Plug & play软面板设计的技术要求 |
5.5.3 数据采集模块软面板设计 |
5.5.4 hr65530.dll的调用 |
5.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
(10)基于DSP的VXI同步数据采集模块研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
§1.1 课题的提出 |
§1.2 VXI总线技术背景及VVP内部总线平台概述 |
1.2.1 VXI总线的历史与发展 |
1.2.2 VXI总线的结构 |
1.2.3 VXI总线器件模型 |
1.2.4 VVP内部总线平台 |
§1.3 基于DSP的VXI同步数据采集模块概述 |
§1.4 课题的任务和目标 |
第二章 VXI同步数据采集模块系统设计 |
§2.1 VXI同步数据采集模块系统的总体构想 |
2.1.1 系统同步方案选择 |
2.1.2 系统内的数据流 |
§2.2 VXI同步数据采集模块硬件设计方案 |
§2.3 VXI同步数据采集模块软件设计方案 |
2.3.1 DSP处理器程序 |
2.3.2 仪器模块的驱动程序 |
2.3.3 仪器模块的虚拟软面板 |
第三章 VXI同步数据采集模块硬件设计 |
§3.1 模/数转换通道 |
3.1.1 前置放大 |
3.1.2 抗混叠滤波 |
3.1.3 多路同步模/数转换 |
§3.2 DSP接口控制器 |
3.2.1 设计流程 |
3.2.2 DSP接口控制器的功能 |
3.2.3 DSP接口控制器的精细结构与各部分工作模式 |
3.2.4 DSP接口控制器的HDL设计 |
§3.3 数模混合PCB设计 |
3.3.1 电源供给 |
3.3.2 高速信号线 |
3.3.3 防止串扰及电磁干扰 |
第四章 VXI同步数据采集模块软件设计 |
§4.1 DSP的程序设计 |
4.1.1 SHARC ADSP 21062概述 |
4.1.2 开发环境和设计流程 |
4.1.3 特殊的引导加载方式 |
4.1.4 模块监控程序设计 |
§4.2 虚拟仪器驱动程序设计 |
§4.3 虚拟仪器软面板设计 |
第五章 性能测试 |
第六章 结论与展望 |
§6.1 结论 |
§6.2 展望 |
参考文献 |
四、基于DSP的VXI高速高精度数据采集技术研究(论文参考文献)
- [1]速变参数测量装置的设计与实现[D]. 郝少帅. 中北大学, 2021(09)
- [2]高速嵌入式检测技术研究[D]. 刘宗瑞. 北京理工大学, 2018(07)
- [3]VXI总线200MSa/s四通道数据采集与处理模块研制[D]. 姜泽伟. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
- [4]基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究[D]. 杜金榜. 国防科学技术大学, 2011(07)
- [5]面向远程故障诊断的VXI数据采集系统的研究与实现[D]. 陈延太. 上海交通大学, 2007(06)
- [6]VXI总线大存储容量扫描A/D模块研制[D]. 戴健雄. 哈尔滨工业大学, 2007(05)
- [7]高速数据采集VXI模块的研制[D]. 刘小红. 哈尔滨理工大学, 2005(01)
- [8]基于VXI总线的数据采集模块设计[D]. 杜廷龙. 北京工业大学, 2004(04)
- [9]64通道数据采集VXI模块的研究[D]. 邵岩. 哈尔滨理工大学, 2003(04)
- [10]基于DSP的VXI同步数据采集模块研究[D]. 林旭. 浙江大学, 2003(02)