基于SOPC的數(shù)字存儲(chǔ)示波器的研究與設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于SOPC的數(shù)字存儲(chǔ)示波器的研究與設(shè)計(jì)的開題報(bào)告摘要：數(shù)字存儲(chǔ)示波器作為一種新型的測(cè)試儀器，廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)領(lǐng)域。本文提出了一種基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）的系統(tǒng)級(jí)集成示波器設(shè)計(jì)方案。該方案采用了SOPC（系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)平臺(tái)）技術(shù)和高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)采集、存儲(chǔ)和顯示功能，并可通過USB接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)交互。本文詳細(xì)介紹了該示波器的硬件和軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了性能測(cè)試。結(jié)果表明，該示波器具有較高的信號(hào)采集分辨率和采樣率，能夠滿足現(xiàn)代電子技術(shù)測(cè)試的需要。關(guān)鍵詞：數(shù)字存儲(chǔ)示波器；現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列；系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)；USB接口1.研究背景數(shù)字存儲(chǔ)示波器是一種采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行信號(hào)測(cè)量和分析的測(cè)試儀器。相較于模擬示波器，數(shù)字存儲(chǔ)示波器具有更高的采集分辨率和采樣率、更強(qiáng)的抗干擾能力和較低的成本等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上常見的數(shù)字存儲(chǔ)示波器一般采用高速ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）、FPGA和嵌入式處理器等組成，具有設(shè)計(jì)復(fù)雜、維護(hù)困難等問題，且價(jià)格較高。因此，設(shè)計(jì)一款性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的數(shù)字存儲(chǔ)示波器具有重要意義。2.研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)本文旨在設(shè)計(jì)一款基于SOPC技術(shù)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其性能。具體包括以下內(nèi)容：①硬件設(shè)計(jì)：采用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信號(hào)采集，利用FPGA進(jìn)行信號(hào)處理和控制，通過USB接口與PC機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。②軟件設(shè)計(jì)：利用SOPC平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，完成數(shù)字信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和顯示等功能，并通過Matlab實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理。③性能測(cè)試與分析：利用典型的電子信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試示波器的信號(hào)采集分辨率、采樣率和抗干擾能力等性能指標(biāo)。通過上述設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，本文旨在實(shí)現(xiàn)一個(gè)性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的數(shù)字存儲(chǔ)示波器，并在電子測(cè)試領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。3.研究方法本文主要采用以下研究方法：①文獻(xiàn)調(diào)研：對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)示波器的原理、設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。②系統(tǒng)設(shè)計(jì)：采用SOPC技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)采集、存儲(chǔ)和顯示等功能。③硬件實(shí)現(xiàn)：選用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FPGA等硬件組件進(jìn)行系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)。④軟件實(shí)現(xiàn)：采用VHDL語言進(jìn)行FPGA邏輯設(shè)計(jì)，利用Matlab進(jìn)行信號(hào)處理算法實(shí)現(xiàn)。⑤性能測(cè)試：選用典型的電子信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試示波器的各項(xiàng)性能指標(biāo)。4.研究意義本文的主要研究意義包括：①提出了一種基于SOPC技術(shù)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)采集、存儲(chǔ)和顯示等功能，并可通過USB接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)交互。②通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該示波器的性能，具有較高的信號(hào)采集分辨率和采樣率，能夠滿足現(xiàn)代電子技術(shù)測(cè)試的需要。③對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)示波器的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用等方面進(jìn)行了深入研究，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究工作和應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。5.研究進(jìn)度目前，本文已完成數(shù)字存儲(chǔ)示波器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件實(shí)現(xiàn)。下一