一、基于USB的数据采集系统设计及实现（论文文献综述）
时莉[1]（2021）在《基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计》文中研究指明光谱仪是利用光学原理,如光的色散、吸收、散射等,从而得到与被分析物质有关的光谱,进而分析出物质元素成分以及内部结构的物理光学设备,其在多个领域得到了广泛应用。由于单通道光纤光谱仪在波长测量范围和波长分辨率之间存在一定的制约关系,而且随着科学领域对光谱仪的性能要求越来越高,多通道光谱仪已成为各国研究的热点。光谱仪控制系统是多通道光纤光谱仪的核心部分,本文设计并制作了多通道光谱数据采集、处理及传输的控制系统,并简单介绍了多通道光谱仪的光学系统,以及结合上位机软件对多通道控制系统进行测试。在本课题设计过程中,首先对系统的总体方案进行了设计。在硬件部分,将系统分为几个模块,包括FPGA控制模块、CCD光电转换模块、A/D转换模块、USB通信模块、RS232通讯模块、电源模块以及存储模块,分别设计了各个模块的硬件电路图,完成了芯片选型等工作。根据系统设计要求,CCD器件选用线阵TCD1304DG器件,每一个通道分别对应一个CCD器件;A/D转换芯片选用专用图像处理器AD9826,选用USB2.0接口作为光谱数据传输以及控制系统与上位机通信的串口;为了提高光谱仪的处理速度,实现多个通道的同步采集,选用FPGA作为控制芯片。在软件部分,基于Verilog HDL硬件描述语言,首先介绍了系统的总体功能状态图,即光谱仪控制系统在上位机发出命令的控制下实现了光谱数据的采集、处理、存储与传输。主要介绍了CCD与AD采集控制时序的设计、光谱数据的存储与读取以及USB通信的逻辑设计。控制系统的硬件和软件部分设计完成后,结合光学系统搭建了光谱仪样机,并结合上位机软件对样机进行了测试。该系统满足预期的设计要求,能够实现多个通道之间的光谱数据的同步采集,在多通道光纤光谱仪的研究中有重要的实际意义。最后,总结了本文设计多通道光纤光谱仪所做的主要工作,并对存在的一些问题提出了下一步的研究方向。
黄俊泽[2]（2021）在《基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究》文中研究说明高光谱成像仪可依据地物空间形态特征、光谱特征地物反射和发射特性同步进行目标精细分类和识别,广泛应用于城市安全、森林防火、环境监测、精准农业、野外搜救等领域。在目标探测领域,尽管高光谱成像仪可以通过高光谱分辨率对一个或多个像素的点目标进行光谱探测,但如果没有目标的先验光谱信息或高空间分辨率的几何信息就很难实现对目标的快速准确识别。此外,在传感器确定的情况下,高光谱成像仪的高空间分辨率与高光谱分辨率是彼此制约,无法同时提高。因而本论文设计并研制一套基于高分辨率面阵相机和高光谱成像仪的机载成像系统,针对目标探测与识别应用,可同时实现光谱维和空间维的高分辨率检测。本文主要研究工作内容和创新点如下:（1）本论文提出了高光谱异常检测与高空间图像识别相结合的总体技术路线,设计了轻小型高空间与高光谱成像集成系统,完成了高集成度原理样机的研制,为基于无人机平台获取高光谱与高空间分辨率数据提供了重要手段。（2）本论文提出了USB3.0（universal serial bus 3.0）高速可调同步传输系统关键技术,USB3.0外设控制器使用同步FIFO（first in first out）、自动DMA（direct memory access）和数据块定量定时传输设计,避免了UVC（USB video class）协议的丢帧问题,解决了USB3.0采用批量传输模式时带宽不能稳定的难题。相比较异步FIFO和手动DMA传输方式,实现了最高数据传输带宽159MBps,提高了USB3.0的稳定传输速率。（3）本论文提出了基于单板计算机的多USB3.0接口高速数据采集方案,解决了高分辨率高光谱相机帧频高、数据量大的难题,实现了两个高光谱探测器和一个面阵全色探测器共360MBps稳定数据采集,其中可见相机200Hz帧频（数据速率100MBps）,短波相机100Hz帧频（数据速率10MBps）,全色相机4Hz帧频（数据速率250MBps）。（4）开展了机载飞行实验,系统工作正常,同时获得了地物目标的高光谱影像数据与高空间分辨率相机数据,验证了高光谱成像仪与高分辨率面阵相机相结合实现地物目标异常检测和图像识别方案的有效性。
周晨曦[3]（2020）在《基于USB 3.0和FPGA的高速数据采集系统设计》文中研究说明如今,大多数高速数据采集系统都依托于功能强大的计算机进行数据的存储和分析,而USB 3.0规范以其数据吞吐速度快、兼容性好以及使用方便等优点,逐渐成为各种计算机平台争相使用的数据传输方式。现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）凭借其强大的处理能力和可以多次进行逻辑编程等特点,成为了数据采集系统中的常客。因此,基于USB 3.0和FPGA的数据采集系统成为了近年来较为热门的研究方向之一。本文对基于USB 3.0和FPGA高速数据采集系统进行了系统的研究,重点介绍模数转换器、采样时钟、FPGA以及USB 3.0接口外围电路和FPGA中各个配置模块和功能模块数字逻辑设计,包括了滤波的设计以及信号完整性的分析。在设计完成后,对系统进行硬件以及FPGA逻辑功能模块进行调试并对调试过程中所遇到的问题进行了分析,在调试结束后对系统进行了测试。主要内容如下:首先对系统的总体设计进行了描述,包括了开发环境,芯片选型的依据,以及系统设计的要求,确定了系统的设计方法和工作流程以及各个关键芯片的型号。其次对系统的硬件设计进行介绍,包括各个关键芯片进行了详细的描述,并对各个关键芯片对应的外围电路的设计思路和过程进行了详细描述。然后从PCB布板和电源结构的角度,描述了高速信号的完整性的分析,提出了采用多层板设计,信号分层隔离设计等能够降低或者避免串扰、电源完整性以及电磁兼容性等对系统产生不利影响的方法。并介绍了本系统的整体PCB结构和关键电路的PCB布局走线的方案。之后分别描述了FPGA芯片的内部逻辑功能模块,包括如何对各个关键芯片的配置和控制。同时介绍了采样数据的接收、缓存以及传输的方法。最后对整个系统调试方法以及调试过程中所遇到的问题进行了描述,对典型问题进行分析并分享了寻找问题的思路和解决方法,以及对系统最终测试情况的介绍。
陈智峰[4]（2020）在《多通道Wi-Fi信号采集系统的设计与实现》文中研究表明近些年来,随着现代无线通讯技术的发展,Wi-Fi的使用场景日益广泛,我们的身边也充斥着无处不在的Wi-Fi信号,通过对我们周围的Wi-Fi 信号进行监测并分析,可以获知大量信息并进行应用,例如基于 Wi-Fi信号检测的室 内定位技术等。在机场等特殊场景下,Wi-Fi 覆盖范围大,飞机周围Wi-Fi环境复杂,干扰源多,我们需要通过Wi-Fi信号的采集跟踪目标的移动,并且感知周围Wi-Fi环境的干扰情况对干扰源进行定位,同时获取到周围信道信息,从而选择出飞机合适的通信方向和信道,这就需要通过多通道对飞机周围各个方向上的Wi-Fi信号进行采集,给机场场景下Wi-Fi信号的采集带来了多方向多通道采集的需求。针对该需求,本文面向球形天线阵列设计了一款能够准确地同时监测多个方向上Wi-Fi信号的分布式多通道Wi-Fi信号采集系统。本文首先介绍了多通道Wi-Fi信号采集系统的研究背景及意义,并对相关国内外研究现状进行了阐述。随后对本文主要工作进行阐述介绍,本文主要工作与创新有以下三方面:（1）首先对功能需求及设计指标进行分析,重点考虑了系统设计面临的相关约束条件,确定了系统的总体设计方案。重点解决问题有:通过对球形天线阵列结构进行分析,确定了将PCB板安装在球形天线阵列的一个面上的设计方案,解决了 PCB板形状尺寸问题;通过对PCB板面积、数据传输速率以及系统功耗等约束条件进行分析,确定了 PCB板上最大通道数;根据功能需求及设计指标,确定了包含STM32F103RC微控制器模块、电源模块、ESP32Wi-Fi芯片模块以及多通道串口切换及模式选择模块的硬件组成模块设计方案,以及包含STM32F103RC微控制器模块、ESP32Wi-Fi芯片模块、串口调度模块和时钟同步模块的软件组成模块设计方案。（2）完成系统硬件设计及实现相关工作。主要工作有STM32F103RC微控制器模块、电源模块、前端采集芯片ESP32Wi-Fi芯片模块等各个模块电路设计以及PCB板设计。重点解决问题有:通过引入接地共面波导技术解决了系统中ESP32Wi-Fi芯片射频输入端口走线的阻抗匹配问题,使得传输线线宽能够满足走线要求;通过引入多路复用器解决了STM32F103RC微控制器在多个通道上前端采集芯片ESP32Wi-Fi芯片之间数据通信串口切换以及多个ESP32Wi-Fi芯片共用一个端口进行程序下载烧录的问题。（3）完成系统软件设计及实现相关工作。主要工作有STM32F103RC微控制器及前端采集芯片ESP32Wi-Fi芯片内部程序设计。重点解决问题有:通过设计按组轮询的串口调度算法解决多串口数据传输时的调度问题,使采集数据能够高效地在串口上进行传输;借鉴IEEE1588精确时钟同步协议原理,设计了低复杂度的时钟同步方案,使多个通道上所有前端采集芯片ESP32Wi-Fi芯片能够与微控制器之间实现时钟同步。最后对开发的多通道Wi-Fi信号采集系统进行了测试,对测试结果进行分析。测试结果表明,本文设计的多通道Wi-Fi信号系统,能够可靠地采集到多个通道上Wi-Fi信号数据,并且实现各个通道上时钟同步,适用于机场场景下Wi-Fi信号采集。
黄龙平[5]（2020）在《微型光谱仪数据采集系统设计》文中认为数据采集系统是微型光谱仪的重要组成部分,决定了微型光谱仪的体积大小、成本高低等性能指标。CCD和CMOS图像传感器是微型光谱仪数据采集系统常用的两种探测器,用于采集光线并利用光电效应将光信号转变为电信号,是数据采集系统最重要的部分之一。本文采用日本滨松的高性能线阵CMOS图像传感器S11639-01作为数据采集系统的探测器,设计了一款紧凑型微型光谱仪数据采集系统。图像传感器的驱动及数据采集系统控制均采用ARM Cortex-M7内核的32位处理器STM32H743芯片。数据转换采用STM32芯片内置的16位中高速模数转换器,数据传输采用STM32芯片内置的通用串行总线（USB）模块,同时通过USB接口给系统供电。因此数据采集系统具有结构紧凑、体积小、重量轻、便携性好的特点。在实验方面,首先参比检测光路对数据采集系统电路性能进行测试,检测光路由衰减片、光功率计、半透半反镜等组成,光源是三种固定波长的稳定激光源。经测试,电路系统测量时具有随机误差小、线性度（电压-光强、电压-积分时间）高、像素均匀性好、波长响应度准确等特点。然后,搭建了由入射狭缝、平场凹面光栅组成的光路系统,通过标准低压汞氩灯和标准卤钨灯光源对由数据采集系统和光路系统组成的微型光谱仪进行光谱测试,并对获取的光谱数据进行处理（波长标定、光谱自动寻峰）。经测试,数据采集系统的性能具有分辨率高、传输实时、线性度（电压-积分时间）高、精确度高等特点。
罗来丹[6]（2020）在《紫外极光成像仪数据采集系统设计与实现》文中提出极光是空间能量粒子与大气相互作用而产生的重要光辐射现象,是空间环境监测和空间天气预报中重要的参数,极光光谱涵盖了真空紫外、紫外、可见、近红外甚至更长的波段,但由于大气成分的吸收作用,星载真空紫外波段（100nm-200nm）的探测基本上不受云和复杂下垫面的影响,因此真空紫外成像探测是研究极光的主要手段。随着紫外极光探测器分辨率、帧率快速提升,以往数据采集缓存系统使用SRAM芯片,容量上无法满足图像数据大容量的需求,因此有必要开发高速大容量图像数据采集系统。为解决这个问题,设计一种基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）和USB3.0的可配置数据采集系统。采用同步动态随机存储器（SDRAM）芯片作为缓存,使用VHDL语言开发SDRAM控制器,引入标准总线架构,实现通过配置不同参数能兼容不同容量和速率的SDRAM芯片。通过重新配置修改USB3.0固件程序,由上位机发送指令切换线程启动,实现控制端点读写控制传输切换。仿真与实验结果表明,紫外极光成像仪数据采集系统中缓存系统能够兼容最大容量为512 Mbits的SDRAM芯片;数据传输系统最大带宽可达1.9 Gbps,能通过控制上位机完成指令发送、指令反馈、图像数据接收三个模块的功能。
卜凡[7]（2020）在《泥石流运动模型多点同步采集系统设计》文中研究表明泥石流作为一种地质灾害对人类和自然带来的危害越来越不容忽视。泥石流的防治措施之一是修建泥石流的防治堤坝,所以在实际应用中堤坝的设计参数起到了至关重要的作用。这些防治堤坝的修筑高度和形状均与泥石流冲击过程中泥浆对斜坡产生的压力有关,而这个压力取决于泥浆最高点与斜坡产生的相对高度。采集泥石流运动过程中的高度数据需要一个多点同步数据采集系统。本文主要研究的是基于FPGA泥石流运动模型中的多点同步信息采集系统的设计。首先在数据采集技术背景下,给出设计的整体框架图,对系统的各个模块进行分析,体现各个模块的设计要求和作用;其次对系统的硬件部分和软件部分进行说明,最后进行系统的数据采集测试。取得的成果主要有如下几个方面:（1）建立泥石流模型,利用激光测距传感器VL53L1X实现了不同介质的高速运动泥石流（模型中）的100个点在下滑过程中的高度数据的采集实验,提出了采集方案。（2）采用模块化的方法设计了系统的硬件部分。在信号的前端调理部分设计了衰减电路、滤波电路、放大电路等。在信号处理部分采用AD7909模块进行级联,将采集到的数据由模拟信号转变为数字信号,实现了对数据的同步采集。（3）将FPGA与USB技术结合,将采集到的数据通过CY7C68013A接口与上位机进行数据传输,采用Slave FIFO异步工作模式,实现对数据的缓存。（4）结合现存滤波算法提出一种适用于本实验的新型滤波算法,使得采集到的数据更加平整,提高了实验结果的采集精度。（5）在泥石流模型数据采集的环境下通过上位机的winform框架,按照时间顺序对模拟泥石流下滑过程中与实验斜坡的相对距离进行时域曲线的还原,得出不同介质的泥石流在运动过程中的峰值会发生迁移的结果。设计完成的多点同步数据采集系统在静态环境下的采集参数符合相关指标要求,经过多次不同介质泥浆配比进行模拟实验测试,测得的数据有较高的精度,系统同步性能较好,可供今后泥石流防治过程中模拟实验研究需要。
段圆梦[8]（2020）在《基于USB的数据采集系统》文中研究说明随着电子技术的发展,对数据采集系统的需求变的越来越大,数据采集系统在各个领域的应用也变得越来越多,工程师对数据采集系统的研究愈加重视。本论文基于这一前提,针对含有多种信号和不同通讯方式的被测对象,设计了一款基于USB的数据采集系统。此系统以STM32F103为工具端主控芯片,对采集到的各类信号进行分析、处理后的数据信息通过USB总线实现与PC端的连接。计算机通过上位机对采集到的信息进行存储和显示,被测对象则根据上位机指令实施相应的动作。根据被测对象所支持通讯协议的不同,此系统可提供TWI、SWI等的数据通讯方式。本文在锂电池管理芯片作为应用的基础上,对硬件电路设计、软件通讯协议实现过程、DFU固件升级方法等的数据采集系统的工具端相应模块进行了设计;对PC端上位机界面、数据传输部分程序的USB具体通讯格式等进行了开发;结合应用端的被检测设备,形成了一套完整的数据采集系统,对锂电池的电压、电流、温度等的常规信息以及使用过程中的各项参数进行监测、处理和展示。本文对设计完成后的整个系统进行了测试,通过对测试结果的分析,本数据采集系统上位机运行稳定,能够实现对锂电池应用场景下的各种数据信息进行实时的采集与监测,且指令与数据的传输速度相较于传统设备获得了25%～33%左右的提升。本系统对采用TWI或SWI数据通讯方式的应用有广泛的兼容性,且对TWI通讯方式的数据传输速度做了优化,并不局限于当前的锂电池应用领域。
王强[9]（2020）在《基于嵌入式系统的超细径电子内窥镜研发》文中提出医用电子内窥镜是一种可以直接进入人体的医疗器械,在医学诊断上发挥着重要作用。传统电子内窥镜的尺寸相对较大,在进入人体时需要对病人麻醉,会给病人带来伤害。而人体器官腔道尺寸变化范围大,一些小的腔道只有超细内窥镜（镜头尺寸一般小于5 mm）才能进入。本文设计并开发一套超细径的电子内窥镜系统,采用 1/18英寸的超小型CMOS图像传感器实现体内成像,使用USB2.0协议采集与传输图像数据,通过基于COMe架构并搭载WES系统的高性能嵌入式图像处理器来处理与显示图像。同时也设计了一套基于ARM A5处理器的便携式内窥镜系统,来满足不同场景下的需求。在内窥镜硬件系统中,本文首先介绍了图像传感模块,提出了数字图像的转换方法与该模块的电路架构。然后论述了图像数据采集模块的设计方案,基于USB2.0控制器设计了图像数据的采集与传输电路。最后设计了基于COMe架构的嵌入式图像处理器载板,将载板的尺寸控制在了 170 mm×170 mm。在超细径内窥镜的固件系统中,分别从图像传感器的初始化、图像数据的同步与USB控制器的固件编写三个方面做了论述。其中图像数据的同步采用了 Slave FIFO和GPIF两种方式,在USB控制器的固件中重点介绍了端点的配置,同步与发送程序的设计。最后还介绍了在WES系统下相关驱动的运用与应用软件的开发思路。针对便携式应用,本文还基于ARM A5处理器设计了一套手持式内窥镜系统。本部分中首先介绍了嵌入式Cortex-A5处理器SAMA5D31及其相关特性,然后讲述了如何利用ISI接口来接入图像传感器。紧接着论述了在Linux系统下图像传感器驱动的编写,最后介绍了基于V4L2框架下图像数据的采集流程。本论文对设计的超细径内窥镜系统作了功能验证与性能测试,结果表明系统能准确捕获图像,图像分辨率为400×400,且图像的帧率达到了 30帧。系统拥有较好的空间频率响应,亮度响应的线性拟合度高于90%,信噪比高于27dB,同时静态图像宽容度也能达到1 10以上。
李华菲[10]（2019）在《基于FPGA与MATLAB的模拟电路特性测量系统》文中研究指明电子测量中经常会遇到对未知系统或电路网络传输特性测量的问题,尤其是系统频率特性的测量。当前传统频率特性测量仪器存在价格昂贵、结构复杂、携带不便以及维护困难等问题,不能被工程人员广泛接受。本文将MATLAB与现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）技术相结合,提出了 一种实现系统频率特性分析的新型测量系统。本文设计的新型频率特性测量系统从硬件和软件两个方面进行了设计实现。硬件系统主要包括高速USB3.0通信部分、高速DA传输部分、高速信号采集部分、FPGA控制部分;软件系统主要包括点频信号源部分、频率特性分析部分、串口通信部分。主要工作如下:（1）完成了 USB3.0的控制芯片EZ-USBFX3的固件开发,将设备由Cypress专用类型设备重新枚举成通用串口设备,实现了 MATLAB与EZ-USBFX3控制器的双向数据传输;（2）在FPGA内设计了 EZ-USB FX3与FPGA之间的GPIF II通信协议,实现了 EZ-USB FX3与FPGA之间的高速数据交换,完成了基于AD9226的高速数据采集的通信协议设计,完成了基于AD9708的高速数据传输的通信协议设计,以及完成了 MATLAB与FPGA通信的数据缓存设计;（3）改进了频率特性测量方法中点频法的实施方式,点频信号源的设计由具备强大数据分析处理能力的MATLAB来完成,实现了激励信号频率在指定起始频率和终止频率范围内按步进自动变化的需求;（4）完成了基于MATLAB的被测系统的幅频特性分析和相频特性分析,很大程度上节约了硬件成本,完成了系统频率特性曲线的绘制,设计了用于人机交互的GUI界面。实验结果表明,本系统可以准确测量被测电路的幅频特性和相频特性,具有性能可靠、价格低廉、易于携带、使用方便的特点。该测量系统基本达到了全数字化,这有利于缩小仪器的体积,减轻重量,降低成本,为用户携带提供了方便;性能上能满足大部分模拟电路系统要求的电路网络特性的测量,具有较高的实用价值。
二、基于USB的数据采集系统设计及实现（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USB的数据采集系统设计及实现（论文提纲范文）
（1）基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究和意义 |
| 1.2 课题的国内外研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文的研究目标 |
| 1.5 本文的主要内容和安排 |
| 2 系统总体方案设计 |
| 2.1 光纤光谱仪的工作原理 |
| 2.1.1 单通道光纤光谱仪的工作原理 |
| 2.1.2 多通道光纤光谱仪的工作原理 |
| 2.2 多通道光纤光谱仪的总体结构设计 |
| 2.2.1 光学系统设计 |
| 2.2.2 数据采集系统设计 |
| 2.3 开发环境的搭建 |
| 2.3.1 FPGA开发环境的搭建 |
| 2.3.2 HDL仿真环境的搭建 |
| 2.4 系统主要性能指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多通道光纤光谱仪控制系统的硬件电路设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FPGA控制模块 |
| 3.2.1 FPGA技术简介 |
| 3.2.2 FPGA芯片选型 |
| 3.2.3 FPGA及其外围电路设计 |
| 3.3 CCD光电转换模块 |
| 3.3.1 CCD器件的工作原理 |
| 3.3.2 CCD器件的驱动方法 |
| 3.3.3 CCD器件的选型 |
| 3.3.4 CCD驱动电路设计 |
| 3.4 A/D转换模块 |
| 3.4.1 信号调理电路 |
| 3.4.2 A/D转换器的芯片选型 |
| 3.4.3 AD9826 驱动电路设计 |
| 3.5 USB通信模块 |
| 3.5.1 USB接口介绍 |
| 3.5.2 USB外设控制器芯片选型 |
| 3.5.3 USB通信接口电路设计 |
| 3.6 RS232 通讯模块 |
| 3.7 存储模块 |
| 3.7.1 SRAM |
| 3.7.2 EEPROM |
| 3.7.3 Flash |
| 3.8 电源模块 |
| 3.8.1 系统电源分布 |
| 3.8.2 电压转换电路 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 多通道光纤光谱仪的控制系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CCD与AD采集驱动时序 |
| 4.2.1 CCD控制与AD采集状态 |
| 4.2.2 TCD1304DG驱动时序 |
| 4.2.3 AD9826 时序分析 |
| 4.3 光谱数据存储与读取 |
| 4.3.1 SRAM时序分析 |
| 4.3.2 数据存储与读取状态 |
| 4.4 USB通信控制 |
| 4.4.1 信号的传输与通讯 |
| 4.4.2 CY7C68013A的固件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 光谱仪样机测试 |
| 5.1 上位机测试软件 |
| 5.2 样机测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 ·攻读学位期间所获学术成果 |
（2）基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 研究背景与意义 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 高光谱成像系统国内外研究现状 |
| 1.2.2 数据采集与存储技术国内外研究现状 |
| 1.3 关键技术概述 |
| 1.4 研究意义和主要研究内容 |
| 第2章 高空间分辨率和高光谱分辨率机载成像系统研究 |
| 2.1 高空间分辨率和高光谱分辨率机载成像系统概述 |
| 2.1.1 需求分析 |
| 2.1.2 总体设计 |
| 2.1.3 关键参数分析 |
| 2.2 机载成像系统原理样机设计与实现 |
| 2.2.1 高光谱光机系统 |
| 2.2.2 高光谱成像电子学系统 |
| 2.2.3 高分辨率面阵相机系统 |
| 2.2.4 电源供配电系统 |
| 2.2.5 多通道数据采集与处理控制系统 |
| 2.3 机载成像系统集成测试与结果分析 |
| 2.3.1 高光谱成像仪系统集成装调 |
| 2.3.2 高光谱成像仪系统静态传函与噪声测试 |
| 2.3.3 高分辨率面阵相机集成与测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 USB3.0 高速可调同步传输系统关键技术研究 |
| 3.1 USB3.0 高速可调同步传输系统概述 |
| 3.1.1 需求分析 |
| 3.1.2 总体设计 |
| 3.1.3 同步传输机制特点 |
| 3.2 USB3.0 传输系统设计与实现 |
| 3.2.1 TLK2711 高速芯片传输机制设计 |
| 3.2.2 USB3.0 外设控制器同步传输机制设计 |
| 3.2.3 单板计算机上位机软件的采集存储同步控制机制设计 |
| 3.2.4 多通道数据采集的存储带宽分析与设计 |
| 3.3 USB3.0 传输系统测试结果与分析 |
| 3.3.1 系统测试方法 |
| 3.3.2 测试结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机载成像系统性能测试与成像实验 |
| 4.1 高光谱成像仪性能测试与地面成像实验 |
| 4.1.1 信噪比估算与实测结果分析 |
| 4.1.2 地面成像验证实验与结果分析 |
| 4.1.3 摇摆台模拟飞行成像测试与结果分析 |
| 4.2 机载成像系统外场航飞成像实验 |
| 4.2.1 外场航飞成像实验概述 |
| 4.2.2 航飞成像实验设计与数据预处理方法 |
| 4.2.3 航飞成像实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要研究成果 |
| 5.2 论文的创新性体现 |
| 5.3 未来的研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）基于USB 3.0和FPGA的高速数据采集系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.4 论文内容安排 |
| 第2章 系统总体设计与芯片选型 |
| 2.1 总体方案设计 |
| 2.2 开发环境 |
| 2.3 系统所用关键芯片选型 |
| 2.3.1 主控芯片FPGA选型 |
| 2.3.2 ADC芯片的选型 |
| 2.3.3 系统采样时钟芯片选型 |
| 2.3.4 USB3.0接口芯片选型 |
| 2.3.5 电源芯片的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高速数据采集系统硬件电路设计 |
| 3.1 采样电路设计 |
| 3.1.1 MXT2003芯片介绍 |
| 3.1.2 采样信号处理 |
| 3.1.3 MXT2003电路实现 |
| 3.1.4 MXT2003工作时序 |
| 3.1.5 MXT2003数据输出电路实现 |
| 3.1.6 MXT2003电源电路 |
| 3.2 采样时钟电路设计 |
| 3.2.1 LMX2531LQ1500E的结构 |
| 3.2.2 采样时钟电路的实现 |
| 3.2.3 时钟抖动 |
| 3.3 FPGA外围电路设计 |
| 3.3.1 配置电路 |
| 3.3.2 LVDS接口 |
| 3.3.3 FPGA电源电路 |
| 3.4 USB3.0接口电路 |
| 3.4.1 FT601芯片介绍 |
| 3.4.2 FT601配置 |
| 3.4.3 USB3.0数据传输 |
| 3.4.4 USB3.0供电电源 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 PCB布板与信号完整性问题 |
| 4.1 信号完整性分析 |
| 4.2 高速PCB布板原则 |
| 4.2.1 PCB板布局 |
| 4.2.2 PCB走线 |
| 4.3 PCB板绘制 |
| 4.3.1 ADC采样时钟 |
| 4.3.2 LVDS走线 |
| 4.3.3 电源布局图 |
| 4.3.4 USB3.0接口布局图 |
| 4.3.5 其他部分布局 |
| 4.4 制板实物 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统软件设计 |
| 5.1 FPGA逻辑程序设计 |
| 5.2 硬件描述语言与FPGA一般设计流程 |
| 5.3 采样控制模块设计 |
| 5.4 数据接收模块设计 |
| 5.5 数据缓存模块设计 |
| 5.6 USB3.0模块设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 系统调试与测试 |
| 6.1 系统调试流程 |
| 6.2 电源调试 |
| 6.3 其余模块调试 |
| 6.4 FPGA逻辑功能模块调试 |
| 6.4.1 芯片配置调试 |
| 6.4.2 数据接收模块调试 |
| 6.4.3 FIFO模块调试 |
| 6.4.4 数据输出模块调试 |
| 6.5 调试问题与解决方法 |
| 6.5.1 硬件电路调试问题与解决方法 |
| 6.5.2 FPGA逻辑功能调试问题与解决方法 |
| 6.6 系统测试 |
| 6.6.1 数据传输速度测试 |
| 6.6.2 波形验证 |
| 6.6.3 FPGA资源占用率 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（4）多通道Wi-Fi信号采集系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 多通道WI-FI信号采集系统整体方案设计 |
| 2.1 功能需求及设计指标 |
| 2.2 系统设计约束条件 |
| 2.3 总体设计方案 |
| 2.3.1 系统整体结构 |
| 2.3.2 硬件组成模块设计 |
| 2.3.3 软件组成模块设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 系统硬件设计及实现 |
| 3.1 STM32F103RC微控制器模块设计 |
| 3.2 电源模块设计 |
| 3.3 ESP32WI-FI芯片模块设计 |
| 3.4 多通道串口切换及模式选择模块设计 |
| 3.5 阻抗匹配电路设计 |
| 3.6 硬件系统整体PCB设计 |
| 3.6.1 PCB板结构及布局方式设计 |
| 3.6.2 元器件布局 |
| 3.6.3 PCB板布线 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计及实现 |
| 4.1 STM32F103RC微控制器软件设计与实现 |
| 4.2 ESP32W_I-F_I芯片控制软件设计与实现 |
| 4.3 串口通信调度软件的设计与实现 |
| 4.3.1 现有调度算法研究 |
| 4.3.2 串口通信调度算法设计与实现 |
| 4.4 时钟同步软件的设计与实现 |
| 4.4.1 现有时钟同步技术研究 |
| 4.4.2 时钟同步的设计与实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统测试与验证 |
| 5.1 数据传输与显示功能测试 |
| 5.2 多通道WI-FI信号采集传输功能测试 |
| 5.3 时钟同步功能测试 |
| 5.4 实际机场测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
（5）微型光谱仪数据采集系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微型光谱仪及其数据采集系统的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 光谱仪发展历程 |
| 1.2.2 光谱仪发展趋势 |
| 1.2.3 数据采集系统发展趋势 |
| 1.2.4 国外研究现状 |
| 1.2.5 国内研究现状 |
| 1.3 微型光谱仪数据采集系统设计目的与意义 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第二章 微型光谱仪数据采集系统设计的相关理论 |
| 2.1 光电效应 |
| 2.2 CMOS图像传感器 |
| 2.2.1 CMOS与 CCD图像传感器的区别 |
| 2.2.2 CMOS图像传感器工作原理 |
| 2.2.3 CMOS图像传感器像素单元结构分类 |
| 2.2.4 CMOS图像传感器的主要性能参数 |
| 2.3 模数转换 |
| 2.3.1 模数转换器的工作原理 |
| 2.3.2 模数转换器的分类 |
| 2.3.3 模数转换器的性能指标 |
| 第三章 数据采集系统整体结构设计及主要芯片选型 |
| 3.1 数据采集系统整体结构设计 |
| 3.2 CMOS图像传感器选型 |
| 3.3 主控芯片选型 |
| 3.3.1 16位模数转换器 |
| 3.3.2 USB通信接口 |
| 第四章 硬件电路设计 |
| 4.1 图像传感器模块设计 |
| 4.2 电源模块设计 |
| 4.3 USB通信模块设计 |
| 4.4 电平转换模块设计 |
| 4.5 电磁兼容性(EMC)设计 |
| 4.5.1 电路原理图的EMC设计 |
| 4.5.2 印制电路板的EMC设计 |
| 4.6 数据采集系统硬件电路相关参数 |
| 第五章 软件设计 |
| 5.1 MCU程序设计 |
| 5.1.1 CMOS图像传感器驱动时序生成 |
| 5.1.2 Video信号采集与转换 |
| 5.1.3 数据处理及USB数据接收与发送 |
| 5.2 上位机程序设计 |
| 5.2.1 可行性分析 |
| 5.2.2 需求分析 |
| 5.2.3 概要设计与详细设计 |
| 5.2.4 软件测试 |
| 第六章 实验设计及数据处理分析 |
| 6.1 数据采集系统电路性能测试 |
| 6.1.1 实验平台搭建 |
| 6.1.2 随机误差 |
| 6.1.3 电压-光强的线性度 |
| 6.1.4 积分时间调节 |
| 6.1.5 像素均匀性 |
| 6.1.6 波长响应度 |
| 6.2 数据采集系统在微型光谱仪中的应用测试 |
| 6.2.1 光路系统搭建 |
| 6.2.2 波长标定 |
| 6.2.3 光谱自动寻峰 |
| 6.2.4 线性度 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 7.2.1 本次设计的不足之处 |
| 7.2.2 发展方向与前景 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文情况 |
（6）紫外极光成像仪数据采集系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 课题相关技术介绍及发展趋势 |
| 1.2.1 极光成像仪介绍 |
| 1.2.2 紫外极光成像仪数据缓存与传输系统介绍 |
| 1.2.3 FPGA(Field Programmable Gate Array)介绍 |
| 1.3 本文研究目标及意义 |
| 1.4 课题内容及难点、创新点 |
| 1.4.1 课题内容 |
| 1.4.2 课题难点、创新点 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 紫外极光成像仪组成及其工作原理介绍 |
| 2.1 极光探测原理 |
| 2.2 光学接收系统 |
| 2.3 基于MCP的 CMOS探测器(ICMOS) |
| 2.3.1 ICMOS的输入窗 |
| 2.3.2 ICMOS的光阴极 |
| 2.3.3 ICMOS的微通道板 |
| 2.3.4 ICMOS的荧光屏 |
| 2.3.5 光耦合系统 |
| 2.3.6 ICMOS成像器件 |
| 2.4 紫外极光成像仪的工作原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 图像数据缓存与传输系统硬件分析设计 |
| 3.1 图像数据缓存与传输系统的组成 |
| 3.1.1 系统结构图 |
| 3.1.2 电源模块设计 |
| 3.2 RS422接口电路设计 |
| 3.3 SDRAM电路设计 |
| 3.3.1 芯片原理 |
| 3.3.2 信号引脚说明 |
| 3.3.3 SDRAM电路连接 |
| 3.4 USB3.0硬件设计 |
| 3.4.1 CYUSB3014芯片介绍 |
| 3.4.2 CYUSB3014时钟配置和复位设计 |
| 3.4.3 CYUSB3014芯片固件程序存储电路 |
| 3.5 FPGA时钟电路设计 |
| 3.6 FPGA配置电路设计 |
| 3.7 PCB设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 图像数据缓存与传输系统程序设计 |
| 4.1 FPGA开发平台介绍 |
| 4.1.1 硬件描述语言 |
| 4.1.2 开发环境介绍 |
| 4.1.3 FPGA开发流程 |
| 4.2 数据缓存程序设计 |
| 4.2.1 RS422 接口FPGA开发 |
| 4.2.2 APB总线介绍 |
| 4.2.3 SDRAM控制器FPGA开发 |
| 4.3 USB3.0传输程序设计 |
| 4.3.1 USB3.0固件程序配置 |
| 4.3.2 USB3.0控制传输模式配置 |
| 4.3.3 USB3.0 接口FPGA开发 |
| 4.4 PC端程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统测试与结果 |
| 5.1 SDRAM控制器测试 |
| 5.1.1 SDRAM控制器仿真测试 |
| 5.1.2 SDRAM板级调试 |
| 5.2 系统测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间的研究成果 |
（7）泥石流运动模型多点同步采集系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 数据采集系统发展历程及研究动态 |
| 1.3 课题研究的来源和主要内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 系统总体方案设计及相关技术 |
| 2.1 系统设计目标 |
| 2.1.1 采集指标要求 |
| 2.1.2 实验目的 |
| 2.2 系统总体框架设计 |
| 2.2.1 数据采集模块部分分析 |
| 2.2.2 数据处理模块部分分析 |
| 2.2.3 数据分析模块部分分析 |
| 2.3 信号采集相关理论及技术 |
| 2.3.1 信号采集理论 |
| 2.3.2 FPGA技术 |
| 2.3.3 USB总线技术 |
| 2.3.4 I2C总线协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统硬件设计 |
| 3.1 数据采集模块硬件设计 |
| 3.1.1 .传感器采集模块 |
| 3.1.2 电源设计 |
| 3.1.3 衰减电路 |
| 3.1.4 滤波电路 |
| 3.1.5 放大电路 |
| 3.1.6 A/D转换电路 |
| 3.2 数据处理模块硬件设计 |
| 3.2.1 采集数据存储设计 |
| 3.2.2 数据传输模块设计 |
| 3.2.3 FPGA最小系统 |
| 3.3 数据采集系统PCB板抗干扰设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计 |
| 4.1 FPGA控制逻辑设计 |
| 4.1.1 程控增益模块逻辑设计 |
| 4.1.2 模数转换器AD7609控制逻辑设计 |
| 4.1.3 激光传感器数据传输逻辑设计 |
| 4.2 USB接口逻辑设计 |
| 4.2.1 异步Slave FIFO的写时序 |
| 4.2.2 异步Slave FIFO的读时序 |
| 4.3 系统上位机程序设计 |
| 4.3.1 固件程序设计 |
| 4.3.2 驱动程序设计 |
| 4.3.3 上位机程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统调试与实现 |
| 5.1 数据采集结果 |
| 5.1.1 实验数据拟合 |
| 5.1.2 泥石流模实验的信息采集结果 |
| 5.2 数据滤波结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（8）基于USB的数据采集系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 本设计主要内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 数据采集系统总体架构 |
| 2.1 总体设计与性能需求 |
| 2.1.1 系统总体设计 |
| 2.1.2 系统性能需求 |
| 2.2 系统基本架构 |
| 2.3 主控芯片及下位机芯片简介 |
| 2.3.1 STM32F103简介 |
| 2.3.2 锂电池管理芯片简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硬件设计 |
| 3.1 电路原理设计 |
| 3.1.1 电源模块 |
| 3.1.2 USB硬件模块 |
| 3.1.3 通讯接口模块 |
| 3.1.4 抗干扰设计 |
| 3.1.5 其余模块 |
| 3.2 PCB设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 软件设计 |
| 4.1 下位机通讯协议 |
| 4.1.1 TWI通讯协议 |
| 4.1.2 SWI通讯协议 |
| 4.2 DFU设计 |
| 4.3 USB通讯协议 |
| 4.3.1 USB描述符 |
| 4.3.2 USB的枚举 |
| 4.3.3 USB包数据传输过程 |
| 4.3.4 USB数据传输类型 |
| 4.4 其余相关模块设计 |
| 4.4.1 系统运行方式 |
| 4.4.2 其余模块设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 上位机设计 |
| 5.1 上位机设计所需技术 |
| 5.2 上位机界面设计 |
| 5.2.1 主菜单及Monitor设计 |
| 5.2.2 Register与 Memory设计 |
| 5.2.3 Calibrate与 Advanced Comm设计 |
| 5.2.4 FW Update设计及其它 |
| 5.3 上位机通讯设计 |
| 5.3.1 标准通信方式 |
| 5.3.2 CFG通讯方式 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统性能测试 |
| 6.1 监测实时性测试 |
| 6.2 传输时延对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 成果与展望 |
| 7.1 成果展示 |
| 7.2 总结与展望 |
| 7.2.1 总结 |
| 7.2.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1.基本情况 |
| 2.教育背景 |
| 3.攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 3.1 发表学术论文 |
| 3.2 申请(授权)专利 |
| 3.3 参与科研项目及获奖 |
（9）基于嵌入式系统的超细径电子内窥镜研发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超细径内窥镜技术的发展与研究现状 |
| 1.1.1 光纤式内镜 |
| 1.1.2 电子内镜 |
| 1.2 本课题研究意义 |
| 1.3 本课题的研究内容及结构 |
| 第2章 超细径电子内窥镜硬件系统设计 |
| 2.1 系统总体设计 |
| 2.2 图像传感模块设计 |
| 2.2.1 图像传感器型号选择 |
| 2.2.2 数字图像信号接口 |
| 2.2.3 图像传感模块电路设计 |
| 2.3 图像数据采集模块设计 |
| 2.3.1 图像数据隔离 |
| 2.3.2 基于USB控制器的数据采集 |
| 2.4 基于COME标准的嵌入式图像处理器设计 |
| 2.4.1 嵌入式计算机模块标准COMe |
| 2.4.2 嵌入式图像处理器的核心板 |
| 2.4.3 嵌入式图像处理器的载板设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超细径电子内窥镜固件系统设计 |
| 3.1 图像传感模块的初始化 |
| 3.2 图像数据的同步 |
| 3.2.1 Slave FIFO方式 |
| 3.2.2 GPIF方式 |
| 3.3 USB控制器的固件程序 |
| 3.3.1 软件框架 |
| 3.3.2 端点配置 |
| 3.3.3 同步与数据发送 |
| 3.4 USB设备驱动程序 |
| 3.5 图像处理器的上位机软件设计 |
| 3.5.1 CyUSB. NET运行库简介 |
| 3.5.2 USB固件自动装载 |
| 3.5.3 图像的采集与显示线程 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于A5嵌入式处理器的超细径电子内窥镜设计 |
| 4.1 基于ARM的超细径电子内窥镜系统 |
| 4.1.1 系统总体设计方案 |
| 4.1.2 Cortex-A5处理器 |
| 4.1.3 图像传感器接口ISI |
| 4.2 图像传感器的驱动设计 |
| 4.2.1 V4L2视频驱动框架 |
| 4.2.2 1~2C图像传感器挂载 |
| 4.2.3 图像数据采集 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 超细径内窥镜的实验结果与性能测试 |
| 5.1 超细径电子内窥镜的实验结果 |
| 5.2 超细径电子内窥镜的性能测试 |
| 5.2.1 亮度响应测试 |
| 5.2.2 信噪比测试 |
| 5.2.3 静态图像宽容度测试 |
| 5.2.4 空间频率响应测试 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（10）基于FPGA与MATLAB的模拟电路特性测量系统（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外发展现状及前景 |
| 1.3 论文工作简介及章节安排 |
| 2 系统总体方案设计及技术实现分析 |
| 2.1 系统总体方案设计 |
| 2.2 频率特性概述 |
| 2.3 频率特性的测量方法 |
| 2.3.1 冲激响应法 |
| 2.3.2 扫频法 |
| 2.3.3 点频法 |
| 2.3.4 测量方法的比较 |
| 2.4 USB3.0技术特点及接口结构 |
| 2.4.1 USB3.0双总线超高速架构 |
| 2.4.2 USB3.0传输类型 |
| 2.4.3 USB3.0物理电缆 |
| 2.4.4 USB3.0和USB2.0对比 |
| 2.5 高速信号传输及转换技术 |
| 2.5.1 高速D/A转换技术 |
| 2.5.2 高速A/D采集技术 |
| 2.6 FPGA技术及结构 |
| 2.6.1 FPGA工作原理和内部结构 |
| 2.6.2 FPGA开发流程 |
| 2.6.3 FPGA设计的优势 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 系统硬件设计实现 |
| 3.1 硬件系统整体结构 |
| 3.2 高速USB3.0传输模块 |
| 3.2.1 USB3.0控制芯片介绍 |
| 3.2.2 EZ-USB FX3芯片外围电路设计 |
| 3.2.3 GPIF Ⅱ接口时序分析 |
| 3.3 FPGA控制模块 |
| 3.3.1 时钟电路 |
| 3.3.2 配置电路 |
| 3.3.3 复位电路 |
| 3.4 高速DA转换模块 |
| 3.4.1 AD9708数模转换单元 |
| 3.4.2 七阶巴特沃斯滤波器 |
| 3.4.3 幅度调节电路 |
| 3.5 高速AD采集模块 |
| 3.5.1 AD9226模数转换单元 |
| 3.5.2 信号处理单元 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 系统软件设计实现 |
| 4.1 上位机软件设计 |
| 4.1.1 MATLAB串口通信 |
| 4.1.2 点频信号源设计 |
| 4.1.3 幅频特性检测设计 |
| 4.1.4 相频特性检测设计 |
| 4.2 FPGA控制处理模块 |
| 4.2.1 时钟管理模块配置 |
| 4.2.2 Slave FIFO接口时序设计 |
| 4.2.3 数据缓冲模块设计 |
| 4.3 USB3.0固件开发 |
| 4.3.1 FX3固件开发概述 |
| 4.3.2 设备重新枚举 |
| 4.3.3 DMA通道配置 |
| 4.3.4 GPIF Ⅱ的设计 |
| 4.3.5 固件程序的编写 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统联调与测试 |
| 5.1 上位机软件系统测试 |
| 5.1.1 数字RC滤波器模型搭建 |
| 5.1.2 软件系统测试 |
| 5.2 USB3.0传输测试 |
| 5.2.1 USB3.0固件枚举测试 |
| 5.2.2 USB3.0数据传输测试 |
| 5.3 软硬件系统联合测试 |
| 5.3.1 系统校正 |
| 5.3.2 频率特性测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、基于USB的数据采集系统设计及实现（论文参考文献）
- [1]基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计[D]. 时莉. 烟台大学, 2021(11)
- [2]基于高分辨率面阵相机与高光谱成像仪的机载成像系统研究[D]. 黄俊泽. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]基于USB 3.0和FPGA的高速数据采集系统设计[D]. 周晨曦. 成都理工大学, 2020(04)
- [4]多通道Wi-Fi信号采集系统的设计与实现[D]. 陈智峰. 北京邮电大学, 2020(04)
- [5]微型光谱仪数据采集系统设计[D]. 黄龙平. 广西大学, 2020(02)
- [6]紫外极光成像仪数据采集系统设计与实现[D]. 罗来丹. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
- [7]泥石流运动模型多点同步采集系统设计[D]. 卜凡. 成都理工大学, 2020(04)
- [8]基于USB的数据采集系统[D]. 段圆梦. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]基于嵌入式系统的超细径电子内窥镜研发[D]. 王强. 浙江大学, 2020(02)
- [10]基于FPGA与MATLAB的模拟电路特性测量系统[D]. 李华菲. 北京交通大学, 2019(01)