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《中国科学院研究生院(国家授时中心)》 2008年
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基于虚拟仪器的多通道时间间隔测量仪的研究与设计

黄宁  
【摘要】: 本论文研究了时间间隔测量原理和常见的时间间隔测量方法,设计了基于虚拟仪器的多通道时间间隔测量仪,并研制了一台实验样机。 时间频率测量是电子测量的重要领域,随着半导体技术和大规模集成电路的快速发展,时间间隔测量在国民经济和国防建设等方面都具有重大意义。当前,时间间隔测量技术已经达到了较高的水平,时间间隔测量仪的测量精度也在不断提高。与此同时,随着计算机技术的发展,基于计算机的虚拟仪器有取代传统仪器的趋势,所以设计虚拟化的时间间隔测量仪也是形势所趋。 本论文设计了虚拟化的8通道时间间隔测量仪,用FPGA实现时间间隔测量功能,通过单片机进行测量控制,采用LabWindows/CVI软件实现虚拟化的多通道时间间隔测量。 本论文通过研究时间间隔测量原理选择了一种常用的时间间隔测量方法进行设计,提出了时间间隔测量仪的总体设计方案,并对方案各个模块进行可行性论证。本论文按功能设计分为时间间隔测量部分、通信控制部分和分析显示部分。 首先,在时间间隔测量部分给出了该系统的FPGA实现设计框架,详细给出硬件部分扩展电路的设计原理图,并且对信号调理和时间间隔测量进行软件实现深入分析、仿真。其次,在通信控制部分对系统的USB2.0接口的系统层次架构、通信协议、数据传输类型进行了分析,并应用一款USB接口芯片,对时间间隔测量仪进行测量控制,设计了USB接口驱动和动态链接库DLL。在分析显示部分,介绍了虚拟仪器的概念和其软件开发环境LabWindows/CVI,设计了用户界面,并给出软件的使用说明。 文中最后用铷原子钟的信号进行测量,给出了各个通道的测量结果,并对实验结果进行了深入分析。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TH714

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【引证文献】
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1 李庆伟;基于Labwindows/CVI的列车设备舱压差测试软件系统设计[D];西南交通大学;2011年
2 张敏光;基于神经网络的时间间隔测量仪研究与设计[D];西安工业大学;2010年
【参考文献】
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