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基于PCI总线的多通道数据采集系统同步性能研究

作者：毛林燕 Publish: 2007-8-8 Hits:-

【中文题名】

基于PCI总线的多通道数据采集系统同步性能研究

【英文题名】

【学科专业】

信息获取与探测技术

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-8

【中关键词】

大天线阵列微波成像,数据采集,同步,通道间延时,正弦波拟合法,

【英关键词】

large antenna arrays imaging radar,data acquisition,synchronization,delay of channels,sine-wave fitting,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统

【论文摘要】

大天线阵列微波成像雷达利用地域上大范围分布的接收天线阵列形成大的天线孔径获得高的角分辨力,阵列中的各接收单元接收雷达波束照射下的目标回波信号,阵列信号处理要求通道之间的同步性能满足一定的要求,因此对系统中的多通道数据采集器的同步性能也存在严格的要求。包括大阵列成像雷达在内的相关应用对多通道数据采集器同步性能的设计和测试的需求也更加严格和迫切,本文探讨了多通道数据采集器通道间延时的测量方法,寻求对多通道数据采集器同步性能测试的方法和手段,重点介绍了正弦波拟合法,并给出了测量不确定度的分析。正弦波拟合法在信号处理领域有着广泛的应用,相关算法很多,基于收敛考虑,最后选择了基于一维搜索的非线性最小二乘算法,仿真结果表明该算法具有较快的收敛速度。本文采用100 MHz数据采集卡,搭建了一套基于PCI总线的双通道数据采集器,并在Microsoft VisualC++ 6.0环境下开发了的相应的系统应用软件。然后,基于以上搭建的实验平台,结合正弦波拟合法,测量了该双通道数据采集器的通道间延时,测量结果与实际观察相符合;并通过不确定度分析可知,该方法的测量精度要高于直接从波形读数结果。...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-8
第一章引言	8-15
1.1 课题背景及意义	8-9
1.2 同步技术发展状况	9-12
1.3 同步性能评价	12-14
1.3.1 外部时钟	12
1.3.2 何谓同步	12
1.3.3 触发信号	12-13
1.3.4 同步性能指标	13-14
1.3.5 同步性能测试方法发展现状	14
1.4 本文章节结构	14-15
第二章数据采集系统理论	15-22
2.1 数据采集基本原理	15-19
2.1.1 采样过程	15-16
2.1.2 保持过程	16-17
2.1.3 量化过程	17-18
2.1.4 编码过程	18-19
2.2 量化误差	19-21
2.3 本章小结	21-22
第三章通道间延时测量与校正	22-36
3.1 正弦波拟合法评价通道间延时	22-32
3.1.1 评价通道间延时原理	22-23
3.1.2 基于一维搜索的非线性最小二乘算法	23-30
3.1.3 通道间延时估计不确定度模型	30-32
3.2 IQ 两通道间相位差校正	32-34
3.3 本章小结	34-36
第四章双通道数据采集系统实现	36-54
4.1 数据采集系统硬件平台	36-38
4.2 系统应用软件开发	38-41
4.2.1 虚拟仪器概述	38-39
4.2.2 操作系统的选择	39
4.2.3 系统开发工具	39-40
4.2.4 软件总体框架	40-41
4.3 显控终端软件的实现	41-53
4.3.1 数据采集卡底层驱动编程接口介绍	41-43
4.3.2 用户界面	43-46
4.3.3 控制模块	46-49
4.3.4 中断处理模块	49-51
4.3.5 图形显示	51-53
4.5 本章小结	53-54
第五章实验测试结果	54-70
5.1 测试系统结构	54-55
5.2 通道间延时测量结果	55-57
5.3 通道间延时测量不确定度分析	57-67
5.3.1 采样序列的谐波失真	58-62
5.3.2 采样序列的噪声及非谐波失真	62-64
5.3.3 采样序列的抖动	64-66
5.3.4 通道间延时合成不确定度	66-67
5.3.5 测量结果的表示	67
5.4 IQ 两通道间的误差校正	67-69
5.5 本章小结	69-70
第六章结论	70-71
6.1 全文总结	70
6.2 展望	70-71
致谢	71-72
参考文献	72-74
攻硕期间取得的研究成果	74-75

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.384479



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