【摘 要】
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随着电子信息技术的迅速发展使得模拟信号呈现出偶发性和复杂性,为了发现电子系统中的异常信号,需要采集系统具有更高的采样率和波形捕获率对信号进行捕获分析。本文基于MSO数字示波器平台,应用三维映射技术设计实现基于多FPGA架构的无缝采集功能,搭建了基于乒乓交替处理的三维映射系统,实现更高的波形捕获率。并应用分段存储技术,实现分段存储集中映射处理功能,使系统在分段存储这段时间内实现波形数据的无缝采集,提
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随着电子信息技术的迅速发展使得模拟信号呈现出偶发性和复杂性,为了发现电子系统中的异常信号,需要采集系统具有更高的采样率和波形捕获率对信号进行捕获分析。本文基于MSO数字示波器平台,应用三维映射技术设计实现基于多FPGA架构的无缝采集功能,搭建了基于乒乓交替处理的三维映射系统,实现更高的波形捕获率。并应用分段存储技术,实现分段存储集中映射处理功能,使系统在分段存储这段时间内实现波形数据的无缝采集,提高系统对偶发信号的捕获能力。本文的主要研究内容如下:（1）基于三维映射的基本原理和MSO示波器的硬件架构,设计实现基于乒乓交替处理及多路并行映射的高性能三维映射系统,通过加入乒乓操作,乒乓采集波形数据并交替传输到三维映射模块进行并行映射处理。并对映射系统中的通道数、采样分辨率及并行映射路数进行了参数化设计,使映射系统通过修改相关参数即可适配不同型号示波器的三维映射功能,提高映射系统的通用性。本文实现系统的点映射及矢量映射处理功能,通过乒乓控制数据的采集传输及对采集数据进行多路并行映射处理,提高了系统的波形捕获率,从而实现某型号数字示波器实时100万幅/s波形捕获率的指标。并在数据处理过程实现数字触发功能使三维映射波形稳定显示。（2）在MSO数字三维示波器基础上,利用示波器FPGA+DDR3+CPU的架构实现分段存储集中映射功能。根据不同时基档位下对应的波形存储深度将DDR3SDRAM存储器分成多段存储区域（最大分段数为65536）,连续采集存储多幅波形数据实现分段存储功能,分段存储完成后将存储的多幅波形逐幅读出进行三维映射处理。（3）设计实现三维波形的单色系与跨色系显示,将映射概率信息转换为RGB颜色信息进行显示,并实现三维波形的亮度调节功能。本文基于MSO数字示波器平台,完成了高性能实时三维映射系统的搭建,实现系统100万幅/s的波形捕获率。完成了基于分段存储的波形映射功能,并将映射完成的波形概率信息转换成颜色信息进行显示。
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