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波形波形映射技术与其在数字存储示波器中运用站

收藏本文 2024-03-24 点赞:30224 浏览:135510 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着现代电子信息技术的飞速进展,越来越多的计算机和通信系统都采取高速串行总线,以期在芯片、背板以及系统设备间高速的传送数据,然而在数据传输历程中,任何微小的高速时钟和数据抖动都会对整个系统产生巨大的影响。这种进展走势给以数字示波器为代表的数据采集和处理系统提出了新的要求,如何帮助用户快速的发现、捕获和测量信号异常已经成为该类仪器系统设计成败的关键。然而,高速的数据采集和慢速显示之间的矛盾制约着数据采集系统的进展和运用,如何在现有硬件水平下最大限度的提升系统的波形捕获和处理能力是该探讨领域中面对的重大难题。本论文在国家自然科学基金资助项目“GSa/s级并行采样技术及综合校准策略探讨(No.60772145)”和国家自然科学基金重点项目“大规模并行取样处理及超宽带数字存储示波器探讨(No.60827001)”的支持下,结合攻读博士学位期间承担的纵向电子仪器探讨任务和横向合作项目,以波形映射技术为主线,主要就下几个方面展开了深入的探讨:(1)基于Cache结构的波形映射系统探讨。在对系统波形映射结构和被测信号统计特点进行深入浅析的基础上,提出了基于Cache结构的波形映射技术,推导了该波形映射系统波形捕获率的论述计算公式,建立了基于直接映射和组相联映射技术的波形映射模型。经实验验证,利用该技术可以成倍的提升了系统的波形捕获率。(2)异常检测技术。以异常检测的角度,浅析了波形映射历程的工作效率,探讨了一种基于波形数据直方图的异常波形检测技术,推导了在该技术下波形映射系统的波形捕获率的论述计算公式。利用该技术大大提升了系统的捕获异常的概率。(3)三维波形亮度调节和校正技术。探讨了三维波形的亮度调节和校正技术,建立了相应的数学模型,结合波形映射技术,通过实验验证了亮度调节和校正技术的有效性和工程运用价值。(4)三维波形数据浅析技术。以浅析三维波形数据库的结构入手,提出了针对三维波形数据库的波形参数测量算法,在保证算法可靠性和精度的前提下,对基于传统直方图的参数测量策略进行了改善,实验验证了该策略是正确和可靠的。(5)波形捕获历程的系统模型和评价策略探讨。在深入浅析基于并行结构的波形映射系统的波形采集历程基础上,建立了波形捕获历程的系统模型,并对波形捕获率的概念进行了更细致的分类和定义,在此基础上,首次提出了采取复合信号,利用示波器外特性对其内在的系统波形捕获率进行测试计量的策略。实验表明,通过该策略测试得到系统波形捕获率指标比双脉冲法更准确和客观的。关键词:波形捕获率论文异常检测论文智能触发论文亮度等级论文波形三维映射论文死区时间论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-12

    第一章 绪论12-23

    1.1 引言12-13

    1.2 探讨背景13-15

    1.3 示波器技术的进展近况15-21

    1.3.1 波形三维映射技术17-18

    1.3.2 数字三维波形亮度调节和校正技术18-19

    1.3.3 三维波形数据浅析技术19-20

    1.3.4 自适应的智能触发技术20-21

    1.4 本论文的主要工作及结构安排21-23

    第二章 波形映射系统探讨23-55

    2.1 波形映射系统结构浅析23-32

    2.1.1 串行结构的波形映射系统24-27

    2.1.2 并行结构的波形映射系统27-29

    2.1.3 死区时间与波形捕获率的联系29-31

    2.1.4 实时波形三维映射模型31-32

    2.2 基于 Cache 的波形映射结构32-46

    2.2.1 基于 Cache 的波形映射模型33-37

    2.2.2 直接映射算法37-38

    2.2.3 组相联映射算法38-39

    2.2.4 基于访问计数的 Cache 替换对策39-42

    2.2.5 运用验证42-46

    2.3 三维波形数据的异常检测技术46-54

    2.3.1 基于波形数据直方图的异常检测模型47-51

    2.3.2 异常检测技术的实现策略51-53

    2.3.3 运用验证53-54

    2.4 本章小结54-55

    第三章 三维波形数据的处理和浅析技术55-76

    3.1 三维波形亮度调节和校正技术探讨55-66

    3.1.1 数字三维波形映射历程56-58

    3.1.2 波形亮度调节和校正的数学模型58-62

    3.1.3 波形亮度调节和校正技术的实现62-64

    3.1.4 运用验证64-66

    3.2 三维波形的浅析技术66-75

    3.2.0 三维波形数据库的结构浅析68-69

    3.2.1 仿真浅析69-72

    3.2.2 参数测量算法72-74

    3.2.3 运用验证74-75

    3.3 本章小结75-76

    第四章 波形捕获历程的系统模型和评价策略探讨76-89

    4.1 采集和映射模块的并行工作历程和特点76-78

    4.2 波形捕获率的浅析78-83

    4.2.1 平均波形捕获率的定义78-80

    4.2.2 被测信号频率对死区时间的影响80-81

    4.2.3 分段描述平均波形捕获率81-83

    4.3 基于复合信号的波形捕获率测试83-88

    4.3.1 构造复合信号83-84

    4.3.2 测量第 i 个时间片段的短时平均波形捕获率84

    4.3.3 测试结果84-87

    4.3.4 结果浅析87-88

    4.4 本章小结88-89

    第五章 自适应智能触发技术探讨89-107

    5.1 不足产生的理由89-92

    5.1.1 由复杂波形导致的触发晃动89-91

    5.1.2 由并行存储引起的触发晃动91-92

    5.2 自适应智能触发技术及模型92-95

    5.2.1 的选择94-95

    5.2.2 序列长度相关不足95

    5.3 算法仿真和可靠性探讨95-101

    5.4 自适应触发技术的改善模型101-102

    5.5 改善算法的仿真和测试102-103

    5.6 运用验证103-106

    5.7 本章小结106-107

    第六章 全文总结与展望107-110

    6.1 全文总结107-108

    6.2 下一步工作展望108-110

    致谢110-111

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