便携式数字存储示波器论文-夏柳飞

便携式数字存储示波器论文-夏柳飞

导读:本文包含了便携式数字存储示波器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:量程变换技术,数字存储示波器,嵌入式系统,数字滤波

便携式数字存储示波器论文文献综述

夏柳飞[1](2018)在《便携式数字存储示波器设计与研究》一文中研究指出示波器是信号测试与处理的主要手段之一,能够完成信号的时域波形显示和强度分析,让使用者获得客观准确的测量数据,在信息技术领域有着极为重要的应用。随着液晶技术、CPU技术、存储技术的发展,示波器也不断向微型化、便携化、智能化方向发展。为了提高信号波形测量精度和数据处理效率,需要探索便携式示波器的时域测量及数据处理方法。本文拟在ARM器件和嵌入式操作系统基础上研制一款便携式的数字示波器。便携式智能化数字示波器是多领域前沿科技的集成,它涉及模拟信号预处理、采样理论、显示技术、嵌入式操作系统、数字滤波技术、量程变换技术、信号强度分析等等。笔者以ARM处理器和嵌入式操作系统为基础,以液晶显示屏为显示部件,通过研究信号采样、转换、滤波、波形重构、输出等算法,初步完成具有波形显示、数字存储、信号强度分析的便携式示波器研制。本论文完成的工作主要有:(1)便携式数字存储示波器功能和实现方案的规划与设计。确定了嵌入式的实现方法,以ARM为数据处理器件,结合嵌入式操作系统,通过编程实现信号采集、转换、处理和输出显示等功能;(2)硬件结构组建。以主频较高的ARM处理器及其主板作为硬件基础,设计了模拟信号预处理电路(比例调节、滤波),完成了主板扩展接口与TFT LCD的匹配接口电路,选配了A/D采样电路等工作;安装了嵌入式操作系统。(3)程序设计。使用C语言编写了示波器软件,采用自顶向下法,逐步完成单路信号采集、数组存储实时采样数据、数字滤波、液晶屏界面设计、波形绘制、数字字符转化及显示等模块的程序设计,初步完成了系统软件的编写和调试工作。(4)另外还比对了一阶惯性滤波器、正弦插值滤波器、峰值测量以及频率测量的几种算法及其程序实现。通过论文研究,基本上完成了基于ARM和嵌入式操作系统的便携式示波器研制工作。数字化、智能化的便携式存储示波器在科学研究和工业生产领域具有重要作用,希望本文的探索过程能起到借鉴和参考作用。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-05-26)

李悌汉[2](2017)在《基于交替采样重组技术的便携式数字存储示波器的研究与实现》一文中研究指出示波器广泛应用于通用电子设备的测量和测试领域。目前,国内外有许多不同性能和不同类型的示波器,根据其实现机制分为两类,如传统模拟示波器和数字示波器。通过大量的市场研究和相关数据采集,我们知道绝大多数数字示波器基于大规模集成电路或数字信号处理器作为核心控制器,仍然保留了传统示波器的类型,同时带有非常丰富多彩的外设功能,包括网络、音视频和外部存储等。但是在手持便携数字示波器领域,即具备有相当的性能水平,又有较高性价比的产品还比较少。在深入研究和专研数字存储示波器工作原理的前提下,本设计选用可编程门阵列(FPGA)作为主控核心,并且芯片内部集成NIOSⅡ软核,同时合理分配硬件逻辑处理部分和软核软件处理部分,再加上配合外围示波器模拟电路和控制单元模块,实现交替采样重组技术。实现并完成了具有较高性价比的便携式数字存储示波器。(本文来源于《青岛大学》期刊2017-06-03)

唐林海,黄睿钊,杨露[3](2017)在《便携式数字存储示波器》一文中研究指出本文研究了采用基于FPGA+ARM核心的便携式数字存储示波器。这种设计方案在高速数据采集上具有很多优点,如体积小、功耗低、时钟频率高、内部延时小,全部控制逻辑由硬件完成等。另外编程配置灵活、开发周期短,利用硬件描述语言来编程,可实现程序的并行执行,这将会大大提高系统的性能,有利于在系统设计和现场运行后对系统进行修改、调试、升级等。(本文来源于《电脑迷》期刊2017年02期)

陈冬冬[4](2016)在《基于便携式数字存储示波器的设计研究》一文中研究指出便携式数字设备是当前较为常见的装置,这一种类的示波器能够有效避免不方便携带设备的地区进行装置的设计,便携式设备的核心工具为STM32,并且能够将系统的各类信息实施有效处理,对示波器进行科学的设计,能够有效保证示波器的正常使用。(本文来源于《数码世界》期刊2016年02期)

李鹏[5](2014)在《便携式数字存储示波器的设计研究》一文中研究指出示波器是调试电路的一个重要工具,随着科技的快速发展,示波器已经成为了一种集测量、分析、显示、记录等各功能于一体的智能测试仪器。尤其是数字存储示波器作为智能测试仪器的代表被广泛应用于各个测试领域。但传统的数字示波器具有不便携、成本高等缺点,给现场测试、户外检测带来了很大的不便,因此便携式数字存储示波器逐渐发展起来。目前,大部分的便携式数字示波器市场被国外的厂商占据,国内便携式数字示波器的研究开发起步较晚,多是一些低端产品,并且价格贵,阻碍了数字示波器在生产和试验中的广泛应用。本文在研究数字示波器原理的基础上,提出了一种基于ARM和FPGA的便携式数字存储示波器设计方案,该数字存储示波器能够取代传统的数字存储示波器,并且便携、成本低,有利于数字存储示波器在生产和实验中的普及使用。本设计方案以ARM单片机为控制核心,FPGA作为数据采集和预处理模块,完成对输入信号的采集和传输;ARM外接SSD1963芯片直接驱动LCD显示,SSD1963对输入数据循环缓存,从而实现了边采集边显示的控制效果;ARM外围FLASH实现储存程序代码、字库和需要保存的波形数据等功能;外部电源和内置锂电池可以自由切换系统供电模式;本文完成了ARM和FPGA电路、电源模块、信号采集模块、FLASH数据存储、LCD液晶显示模块等电路设计。其次本文编写了示波器的软件系统,进行了FatFs文件系统移植,编写了GUI图形库,实现了示波器检测结果实时地在LCD液晶屏上显示。根据示波器现场使用的需求,把软件系统分为“基本功能”、“触发菜单”、“测量菜单”、“波形存储”、“波形回放”五大功能模块,各功能模块相互独立,软件系统结构清晰,方便用户操作,提高了人机交互性。实验结果表明,该示波器具有输入信号动态范围大、成本低等优点,充分满足了各种现场测试和户外检测的要求。(本文来源于《河南科技大学》期刊2014-05-01)

徐巧玉,李鹏,王军委,赵传锋[6](2014)在《便携式数字存储示波器的设计》一文中研究指出为了解决传统示波器在各种现场测试和户外检测的不便,提出了一种基于STM32和FPGA的便携式数字存储示波器的设计方案,以STM32为控制核心,FPGA作为数据采集和预处理模块,完成对输入信号的采集和传输;STM32外接SSD1963芯片直接驱动LCD显示,通过对输入数据循环缓存,达到边采集边显示的控制效果;STM32外围FLASH实现存储程序代码、字库和保存波形数据等;外部电源与内置锂电池可以自由切换供电;该示波器体积小、便携、成本低,充分满足了各种现场测试和户外检测的需求。经过实际测试验证,该示波器工作稳定,各项指标都达到要求。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2014年04期)

吕念玲,李磊,殷瑞祥[7](2012)在《带有频谱分析功能的便携式数字存储示波器研发》一文中研究指出针对电类学生课外实践所需,研发一款便携示波器。系统采用SOPC技术路线,构建FPGA+Nios II软核技术的系统设计方案,选择Altera的Cyclone系列FPGA(EP1C6G240)为硬件系统核心器件,采用触摸屏解决人机交互问题,实现低功耗、小体积和低成本。样机经过实验室测试,各项功能指标满足学生课外实践需要,填补了便携波形显示设备在课外实践应用领域的空白。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2012年08期)

吕念玲[8](2011)在《带有谱分析功能的便携式数字存储示波器研发》一文中研究指出应对国家对创新人才的需要,各高校都在积极推动课内课外、校内校外并举的全方位实践教学模式,学生用于开展课外创新实践活动的时间比例与过去相比有大幅度提升。但是仪器设备条件常常制约课外实践活动更为广泛的、有效的开展。论文选择针对电子电气类专业学生课外实践活动特点,研发一款带有频谱分析功能的便携式数字存储示波器,有效满足电类专业学生从事课外实践的需要。论文分析了电类专业学生从事课外实践的需求,对国内、外便携设备进行了广泛的调研,结合大学生课外实践的实际需求,将研发目标定位在波形显示,频谱分析和低成本上,填补了便携波形显示设备在课外实践应用领域的空白。论文研究了便携示波器的信号处理系统构架,采用SOPC技术路线,构建FPGA+Nios II软核技术的系统设计方案,实现系统的高度集成,设计方案兼顾了功耗、体积和成本。系统选择Altera的Cyclone系列FPGA(EP1C6G240)为硬件系统核心器件,实现系统数字信号处理功能。论文对FPGA结合ADC,实现时基电路控制下的数据采集与存储;以及利用Nios处理器与Avlon总线技术,实现TFT液晶屏显示控制等关键技术作了详细的论述。论文对系统前端信号处理电路进行了研究,重点介绍了利用继电器结构,解决交直流切换和对被测信号幅度进行衰减的问题。论文详细介绍了在Nios II IDE集成开发环境下,采用SPI模式开发SD卡读写功能;以及通过蝶形运算和汉宁窗处理,实现频谱分析功能的流程。论文完成了系统硬件电路的设计与实现和软件功能的开发,制作出了样机。经过对样机硬件电路的调试与检测,测试结果达到预期指标。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-11-25)

王鹏[9](2011)在《基于ARM-Linux的便携式数字存储示波器的设计与实现》一文中研究指出在今天的测试领域,数字示波器已成为测试工程师不可或缺的使用工具。就其国、内外发展的状况来说,国外在该领域的研究成果屡见不鲜,且技术成熟,而对于国内在该领域却仍处于探索阶段,技术还较为落后,这致使国内的测试工程师们只能大部分采用国外的产品,承受着价格及操作习惯等诸多方面带来的巨大压力。源于同企业合作的项目,鉴于对数字示波器具体功能和指标的分析,通过对现有各种嵌入式操作系统及处理器的综合比对,我们提出了基于ARM-Linux和FPGA技术的设计方案。该设计方案,不仅包含内核小、效率高的嵌入式Linux操作系统,还包含具有强大控制性能和灵活接口功能的ARM微处理器及集成度高、体积小、功耗低、稳定性高的FPGA,让所研制的示波器变得更实用、更经济、更便携、更易于操作。本文主要对该便携式数字存储示波器的硬件设计、嵌入式操作系统ARM?Linux的移植、交叉编译环境建立、根文件系统制作、驱动程序和交互程序的开发进行了研究和介绍。重点研究了FPGA设备驱动程序的实现以及应用程序中的LCD触摸显示,数据处理的幅度及时间参数测量,插值算法、实数FFT算法以及数字信号的平均算法的C语言实现;最后,对本论文进行了总结,并指出了后续工作中需要改善的问题。本设计旨在研制出一台高性能便携式数字存储示波器。将嵌入式计算机技术、数据采集技术及数字信号处理技术结合起来,设计出一款体积小、便于携带、造价较低,集信号采集、处理、分析、存储、显示和操作方便简单为一体的设备,希望能够带来广泛的应用前景。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-06-01)

郑丽[10](2010)在《基于FPGA的便携式数字存储示波器设计》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,各种科学研究中的涉及到的信号测试也越来越多,示波器作为最重要的测试设备,使用场景和功能需求越来越复杂,因此示波器的研发也必须不断发展,通过改善硬件性能和软件程序以满足多样性用户的不同需求。示波器发展当中,高性能、便携式、智能化是数字存储示波器研究的重点方向,然而叁者往往不可兼得,定制灵活度最高的虚拟示波器需要配合PC机以及复杂的编程环境使用,让普通使用者增加了开发成本,而且移动不方便。基于嵌入式平台的便携式数字示波器由于兼具数字存储示波器和数字万用表的测量功能和技术特性,而且体积小、重量轻、功耗低,不仅可以满足室内外测试等应用场合,而且其友好的开发环境友可满足特定用户的个性化需求。另外,基于嵌入式平台的便携式数字示波器成本低廉,可在电子电工课程的培训教学中作为开发工具箱使用,帮助电子电工深入理解信号测量原理。嵌入式数字示波器是近年发展起来的一种实现数据及波形实时显示的智能终端设备。目前通用的数字示波器多采用DSP、内嵌微处理器型FPGA或DSP+FPGA结构。本文设计的数字存储示波器采用MCU+FPGA的结构,以Altera公司低端廉价Cyclone FPGA作为信号采集、处理主要单元,以51单片机作为控制、人机交互主控单元,这种设计是一种功能齐全、性能优秀、成本低廉的设计方案,并且可作为一个独立的嵌入式智能终端开发箱使用。本文还介绍了分时采样模块的设计和FFT变换的设计。通过分时采样,可以把高频、快速信号变成低频、慢速重复信号,从而采集200MHz的高速周期信号。通过FFT变换分析,可以对被测信号进行频谱分析。通过测试,这款基于FPGA的数字存储示波器具备高精度、低功耗、稳定可靠、灵活方便等优点。(本文来源于《电子科技大学》期刊2010-09-01)

便携式数字存储示波器论文开题报告

(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:

示波器广泛应用于通用电子设备的测量和测试领域。目前,国内外有许多不同性能和不同类型的示波器,根据其实现机制分为两类,如传统模拟示波器和数字示波器。通过大量的市场研究和相关数据采集,我们知道绝大多数数字示波器基于大规模集成电路或数字信号处理器作为核心控制器,仍然保留了传统示波器的类型,同时带有非常丰富多彩的外设功能,包括网络、音视频和外部存储等。但是在手持便携数字示波器领域,即具备有相当的性能水平,又有较高性价比的产品还比较少。在深入研究和专研数字存储示波器工作原理的前提下,本设计选用可编程门阵列(FPGA)作为主控核心,并且芯片内部集成NIOSⅡ软核,同时合理分配硬件逻辑处理部分和软核软件处理部分,再加上配合外围示波器模拟电路和控制单元模块,实现交替采样重组技术。实现并完成了具有较高性价比的便携式数字存储示波器。

(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。

便携式数字存储示波器论文参考文献

[1].夏柳飞.便携式数字存储示波器设计与研究[D].南昌大学.2018

[2].李悌汉.基于交替采样重组技术的便携式数字存储示波器的研究与实现[D].青岛大学.2017

[3].唐林海,黄睿钊,杨露.便携式数字存储示波器[J].电脑迷.2017

[4].陈冬冬.基于便携式数字存储示波器的设计研究[J].数码世界.2016

[5].李鹏.便携式数字存储示波器的设计研究[D].河南科技大学.2014

[6].徐巧玉,李鹏,王军委,赵传锋.便携式数字存储示波器的设计[J].自动化与仪表.2014

[7].吕念玲,李磊,殷瑞祥.带有频谱分析功能的便携式数字存储示波器研发[J].实验室研究与探索.2012

[8].吕念玲.带有谱分析功能的便携式数字存储示波器研发[D].华南理工大学.2011

[9].王鹏.基于ARM-Linux的便携式数字存储示波器的设计与实现[D].吉林大学.2011

[10].郑丽.基于FPGA的便携式数字存储示波器设计[D].电子科技大学.2010

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