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1GSPS高速数据采集系统的设计与实现
dushoujun
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随着电子技术和数字技术的飞速发展，现代数字存储示波器 DSO（Digital Storage Oscilloscope）技术也日新月异。现代示波器具备了智能捕获、参数分 析、超大规模数据波形存储、数据共享、FFT 数学运算等更为强大的功能。对波形 数据采集的速度也有了更高的要求，本课题来源于 1GSPS 随机取样宽带数字存储示波器。该示波器要求最高实时采样率为 1GSPS，采集深度至少要达到 4KB/通道。 本课题研究的是高速数字存储示波器关键技术之一的高速数据采集技术，要 求设计并实现一种高速数据采集硬件系统。在本设计中，采用了 AD 芯片+FPGA 芯 片+ARM 开发板的系统构架，印制板采用四层板的构建方式来实现了可以实现高达 1GSPS 采样率的数据采集硬件系统。 本论文首先对数字存储示波器进行了简单的介绍，然后较为详细的阐述了本 次设计的高速数据采集硬件系统的各个组成部分的功能，并将整个硬件系统分为 ADC 数字化时钟源、数字化与数据采集电路和 ARM 控制功能电路三个主要部分，重 点介绍了这三个主要部分的具体设计以及实现方案，并给出了相应电路的试验测 试结果。 在论文的最后，还对高速 PCB（Printed Circuit Board）设计的要点，结合 本设计进行了相应的讨论，并给出了相对应电源完整性和信号完整性的解决措施。
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