發(fā)布時間：2023-12-09 13:38

　　直流電源輸出特性的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度直接影響各種電子、通信、自動化設(shè)備的可靠性,因此在電力電子技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)下,對直流電源輸出特性的評估就顯得尤為重要。直流電源測試儀專門用于對電源輸出信號進(jìn)行高速采集、實時處理和波形分析,解決直流電源測試項目繁多且難以用單一測試儀器覆蓋的問題。本文圍繞直流電源測試儀項目展開對其采集板卡的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研究,目標(biāo)在于使儀器的波形捕獲、分析功能以及精度、采樣率、分辨率和帶寬等指標(biāo)能夠覆蓋對直流電源輸出特性參數(shù)的測試需求。本文從FPGA技術(shù)角度出發(fā)研究數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理和存儲模塊的原理與實現(xiàn)方法,主要內(nèi)容如下:1、本文首先研究了直流電源測試儀的整體架構(gòu),并根據(jù)采集板卡與工控主板之間數(shù)據(jù)傳輸隔離需求,利用ARM豐富的外設(shè)資源實現(xiàn)FPGA與工控主板之間的接口協(xié)議轉(zhuǎn)換,設(shè)計了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的“ADC+FPGA+ARM+CPU”架構(gòu)。之后本文基于FPGA技術(shù)討論了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲方案,為數(shù)據(jù)等效分辨率的提高和多速率數(shù)字濾波器的實現(xiàn)提供原理支撐,最后建立存儲模塊的基本架構(gòu)。2、根據(jù)系統(tǒng)的分辨力和帶寬限制需求設(shè)計波形數(shù)據(jù)的實時處理方案,包括:基于過采樣和滑動平均原...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電源測試相關(guān)儀器的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 DDR存儲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的關(guān)鍵指標(biāo)和結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 直流電源測試儀的關(guān)鍵指標(biāo)
        1.3.2 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 直流電源測試儀數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體方案設(shè)計
    2.1 直流電源測試儀的可行性分析
        2.1.1 直流電源測試儀的總體架構(gòu)
        2.1.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體方案設(shè)計
    2.2 直流電源測試儀的波形實時處理方案分析
        2.2.1 等效分辨率提高原理及方案
        2.2.2 多速率信號處理原理及方案
    2.3 直流電源測試儀的數(shù)據(jù)存儲方案分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 直流電源測試儀的波形實時處理方案設(shè)計
    3.1 等效分辨率提高模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
        3.1.1 滑動平均濾波器的設(shè)計
        3.1.3 等效分辨率提高的效果仿真
    3.2 通道數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模塊的設(shè)計
    3.3 多速率數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)
        3.3.1 多速率數(shù)字濾波器的總體框架
        3.3.2 數(shù)據(jù)的降采樣與升采樣處理
        3.3.3 通帶補(bǔ)償濾波器設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 直流電源測試儀的數(shù)據(jù)存儲與傳輸方案設(shè)計
    4.1 觸發(fā)模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
        4.1.1 觸發(fā)模塊設(shè)計的需求分析
        4.1.2 觸發(fā)模塊的實現(xiàn)
    4.2 基于FIFO的普通存儲模塊的設(shè)計
    4.3 深存儲模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.1 深存儲模塊的整體架構(gòu)
        4.3.2 深存儲模塊的讀寫控制邏輯設(shè)計
        4.3.3 深存儲模塊的時基抽點規(guī)劃
    4.4 FPGA與 ARM的傳輸接口設(shè)計
        4.4.1 FSMC接口設(shè)計
        4.4.2 FPGA與 STM32 間的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第五章 性能測試及驗證
    5.1 測試平臺搭建
    5.2 波形實時處理方案的測試及驗證
        5.2.1 等效分辨率提高模塊的測試及驗證
        5.2.2 通道校準(zhǔn)模塊的測試及驗證
        5.2.3 數(shù)字濾波模塊的測試及驗證
    5.3 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的測試及驗證
        5.3.1 觸發(fā)模塊的測試及驗證
        5.3.2 深存儲模塊的測試及驗證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3871683