基于USB和FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)在現(xiàn)代軍事及科學(xué)研究中的重要地位日益突出，人們對于數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備的要求也不斷提高。在信號測量、圖像處理、音頻信號處理等一些高速、高精度的測量中，都需要進(jìn)行高性能的數(shù)據(jù)采集與處理。 本文主要對高速數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)中的高速A/D轉(zhuǎn)換模塊和FPGA信號處理模塊以及USB通信模塊進(jìn)行了研究。首先介紹了數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，得出采用FPGA加USB實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的可行性和必要性。然后介紹了采樣

2、定理和功率譜估計理論——平均周期圖算法，并給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果，說明系統(tǒng)方案的可行性及實用性。接著結(jié)合具體的課題要求，給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計方案和軟件設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，介紹了ADC采樣單元、基于FPGA的數(shù)據(jù)處理單元和USB通信模塊的具體設(shè)計。其中，采樣單元的核心芯片是AD9461，本文對其具體電路設(shè)計作了詳細(xì)說明；數(shù)據(jù)處理單元采用FPGA，增加系統(tǒng)設(shè)計的靈活性，介紹了FFT模塊、USB控制模塊的具體實現(xiàn)；接著，對USB通信模塊的設(shè)計進(jìn)