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数字信号处理技术在虚拟示波器中的应用

滕红丽  
【摘要】:虚拟示波器是现阶段示波器的主要发展方向,它采用模块化的主从式并行体系结构,具有高速、实时、多功能、便携等显著特点。虚拟示波器的基本功能是完成各种场合下的数据采集,信号分析与处理。 目前,应用于虚拟示波器的数据采集卡,其实时采样速率在百兆赫兹以上的已经出现,而且还有很大发展空间。传输采样数据的各种通讯接口,其传输速度从几Kb/s到几百Mb/s不等。传输速度越高的通讯接口,其设计和应用的难度、复杂度越大,这在很大程度上制约了采样数据的实时传输。本文基于DSP芯片TMS320VC5409的实验平台,探讨了利用数字信号处理技术在DSP内实现采样数据的压缩处理,减少传输数据量,从而解决海量数据采集与通讯接口传输速度不匹配的问题。 论文第1章讲述虚拟仪器、虚拟示波器及数据采集模块,提出课题及其研究背景、对本人的研究工作进行了剖析。第2章详细讨论数据压缩处理的理论基础——离散傅立叶变换(DFT)和快速傅立叶变换(FFT),分析实际应用DFT算法和FFT算法时可能遇到的问题及其解决。第3章阐述了数据压缩处理算法的试验平台——基于DSP芯片TMS320VC5409的数据采集系统硬件平台的搭建,侧重介绍DSP应用系统的设计以及DSP与上位机通讯接口的设计。第4章实现软件设计,首先概括软件设计的集成开发环境——CCS,然后给出通讯接口的设计,最后实现DSP内的数据压缩处理。本章的重点放在数据压缩处理在DSP中的具体实现过程。第5章给出了论文的总结和展望。


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