等效取样论文_郭龙飞

导读:本文包含了等效取样论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:示波器,数据采集,卷积,色散,相位,光栅,噪声。

等效取样论文文献综述

郭龙飞[1](2018)在《基于随机等效取样技术的探地雷达采集系统设计与实现》一文中研究指出探地雷达是一种用于地质结构探测的仪器设备,主要应用于考古、道路检测与测井等场合。本文依托应用在石油钻井侧壁检测的探地雷达项目,在体积空间极小、温度范围极宽的条件下,研究分析了基于随机等效取样技术的探地雷达采集系统设计与实现。重点从以下几个方面介绍了探地雷达采集系统的设计:1、通过对探地雷达工作原理与系统需求的分析,设计了基于随机等效取样技术的采集系统,最终采用状态机在FPGA内实现所有功能,完成雷达回波信号的采集与重构。2、设计高分辨率时间间隔测量电路实现窄脉冲的精确测量,为随机采样过程中波形的正确重构提供精度保障。并对时间测量电路的非线性问题进行深入分析,设计程序实现时间测量电路的校正。3、通过对雷达回波信号特征的研究分析,设计高速触发电路实现触发脉冲的稳定获取。设计预触发功能实现采样视窗可调节的功能需求。4、针对采集系统工作温度范围需求,设计合理的电源分配系统,并设计电压电流与温度监测电路,实现对采集系统的状态监测,避免在非正常状态下采集到的信息引起地面控制系统的误判。5、通过对探地雷达井下与地面通信距离与速度的需求分析,设计高效稳定的通信电路与握手协议,实现数据交互。对信号传输过程中的衰减与噪声干扰问题进行了深入分析。通过对各电路与功能模块的调试,最终在28cm*3.6cm的PCB面积上实现了带宽700MHz,等效采样率10GSPS,分辨率14bit的随机采集系统,有效位数达到了9.1764bit,实现了对探地雷达回波信号的正确采集。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-05-08)

邱渡裕[2](2015)在《宽带等效取样示波器关键技术研究》一文中研究指出现代电子技术的快速发展,被测信号的频率范围越来越宽,这就需要更高采样率来获取被测信号波形。近年来基于高速模数转换器(Analog to Digtal Converter,ADC)的实时采样技术取得了长足发展,但依然在许多领域不能满足需求。等效取样技术利用较低的实时采样率实现非常高的等效采样率,能够弥补实时采样技术的不足,在宽带信号测试中有着广泛的应用。例如利用等效取样示波器可对微波信号、光波信号、高速脉冲信号以及时域反射波形等宽带信号进行测试。等效采样包括随机等效采样和顺序等效采样两大类方法,其中随机等效采样能够获取预触发信息,具有更为广泛的应用,长时间以来一直是国内外学者和工程师的研究内容。然而传统的随机等效采样方法在水平扫描速度增加,时间观察窗口变窄的情况下,存在波形重构时间长,且等效采样率难以提升的问题,此外,信号前端调理电路带宽不足也限制了被测信号带宽。这些因素限制了随机等效采样技术在宽带信号测试领域的进一步应用。如何实现更高的等效采样率,对更高宽带的输入信号进行精确的波形重构是本文的主要研究内容。结合攻读博士学位期间参与的国家自然科学基金等相关项目,本文主要从以下方面展开研究:1、根据随机等效采样系统的结构和原理,分析了制约等效采样率提高的两个关键环节:时间间隔测量分辨率和波形重构效率。在分析了多通道并行随机采样模型的基础上,给出了提高等效采样波形重构效率的方法;分析了利用宽带采样保持器提升系统输入带宽的理论依据,并讨论了时钟抖动在随机等效采样中的影响,以及提高重构波形信噪比的数据处理方法。2、宽带信号调理通道的设计与实现。介绍了宽带模拟前端的组成结构,详细分析了基于分离路径原理的阻抗变换电路参数确定方法,针对现有阻抗变换电路的不足,提出了一种基于程控电流源结构的阻抗变换电路,实现了程控校准,提高了带负载的适应能力。讨论了频率响应特性与瞬态响应特性的关系,并在模拟通道硬件频域补偿研究基础上,分别对信号调理单元各个环节进行频率补偿,实现了DC~4GHz的宽带信号调理通道。分析了等效采样波形重构对触发信号的特殊要求,讨论了触发信号频率与波形重构的关系,给出了一种宽带触发通道实现方案。3、低抖动采样时钟电路设计与实现。分析了时钟信号对采样系统的性能影响,结合随机采样系统中高速采样保持器和多通道高速ADC时钟电路的需求,研究了低抖动时钟设计方法。在此基础上,分别研究实现了基于倍频原理的4GHz飞秒级低抖动采样时钟,和基于锁相环原理的2.5GHz飞秒级低抖动采样时钟。测试结果表明基于倍频原理的采样时钟抖动可达21飞秒,而基于锁相环原理的采样时钟,抖动也小于150飞秒。4、基于时间幅度转换(Time-to-Amplitude Converter,TAC)原理的高分辨率时间间隔测量技术研究。高分辨率时间间隔测量技术是波形重构的关键,时间测量分辨率决定了最高等效采样率。分析了TAC电路的噪声模型,指出了低噪声恒流源是影响TAC电路测量精度的关键,推导了影响测量精度的数学公式,并给出了低噪声TAC电路的设计方法。在米勒积分型TAC的研究基础上,针对时间间隔测量速度慢,严重影响波形重构速度的问题,提出了一种基于双恒流源结构的TAC电路,在保证测量精度的情况下,大大提高了测量速度。最后分析了TAC电路受环境温度影响的原因,给出了一种有效的校准方法,实现的时间测量标准差小于1.5皮秒。5、基于多通道并行随机等效采样结构,结合研究的宽带信号调理技术、低抖动采样时钟技术以及高分辨率时间间隔测量技术,设计实现了1TSPS等效采样率,4GHz带宽的随机取样示波器,并给出了测试结果。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-09-01)

张君禹[3](2014)在《取样示波器等效采样系统设计与实现》一文中研究指出随着电子科学技术的迅猛发展,电子信号传输的复杂性和多样性的特征愈加明显,对这些信号的测量的要求也越来越高。取样示波器作为一种测量高速信号的仪器,利用其独特的采样结构,采用等效采样的原理,能够达到普通实时示波器的十倍以上采样率和系统带宽。本论文所设计的取样示波器等效采样系统依托同样采用等效采样原理进行采样的特性阻抗分析仪平台。由于现有平台无法进行多通道测量,因此重新设计了多通道采集电路和差分处理电路。由于现有电路没有对信号进行滤波,因此有必要增加滤波电路。为了增加偏置处理和增益处理这两项功能,设计了DAC来实现可由FPGA控制的偏置电路和增益电路。重新设计了系统的时钟电路,提供了更稳定的时钟信号。在此基础上,通过编写FPGA控制程序来实现基于“粗延时+细延时”的等效采样功能、平均测量功能、多通道测量功能、差分测量功能、可调偏置功能以及可变增益功能。最终取样示波器等效采样系统实现了顺序等效采样。采用100GSPS的等效采样率对100MHz正弦波采样,SNR达到了64.68d B,实现了对高速信号的采样。双通道测试时数据一致性得到改善,新加的平均测量功能、多通道测量功能、差分测量功能、可调偏置功能以及可变增益功能也得到实现。测试中,AD9251对100KHz,400m Vp-p正弦波信号进行采集,信噪比SNR达到了70.16d B,总谐波失真THD为-74d B,成功实现了数据采集。当前所设计的等效采样系统的硬件平台和程序已经在最新的特性阻抗测试中得到应用。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-05-20)

吴建斌,田茂,李太全[4](2007)在《等效取样方法在探地雷达中的应用研究》一文中研究指出探地雷达回波信号具有频带宽、动态范围大的特点,如采用实时取样方法对其取样,则要求取样系统具有极高的采集速率和分辨率,目前在硬件实现上存在困难。考虑到探地雷达系统所固有的特点,本文提出采用等效取样方法实现雷达回波信号的取样,讨论了取样变换电路的选型和设计,实现了一个基于AD9500的实际电路。实验结果表明,该电路克服了速度方面的困难,实现了雷达回波信号的取样,提高了信噪比,增加了系统的带宽,满足了雷达系统的要求。(本文来源于《电子测量技术》期刊2007年10期)

林宗强,王国忠,李栩辉,陈向飞,毛晋[5](2002)在《取样光栅周期中等效啁啾的实验研究》一文中研究指出在 Moiré取样 Bragg光纤光栅 (SBG)的理论基础上 ,首次通过用相位模板旋转和 2次曝光的方法 ,得出了带有取样啁啾的 SBG的各个 Fourier级数的等效啁啾率。实验数据和理论值的误差小于 9%。(本文来源于《光电子·激光》期刊2002年05期)

[6](1996)在《实时取样与等效时间取样》一文中研究指出由于数字存储示波器的日益普及,要求了解其工作模式和性能特征的需求已经兴起。数字存储示波器的性能继续朝着模拟型的性能水平发展。高取样率使中档的数字示波器可以用与高级数字存储示波器能力相比的定时精度水平捕获单次波形。这些售价公道的示波器的标准取样车已经指数式(本文来源于《电子产品世界》期刊1996年07期)

孙圣和,郑福春,彭喜源[7](1989)在《消除等效取样时基抖动影响的反卷积方法》一文中研究指出取样示波器是自动脉冲测试系统中的一个主要组成单元。取样时基抖动噪声是影响时域波形采集精度的主要误差源之一,本文利用数字反卷积方法大大减小了这种噪声的影响。首先用统计方法确定出取样时间抖动分布的概率密度函数,然后将此函数作为卷积核,与实测波形的若干次平均结果实行反卷积,其结果便是抖动影响已被大大减小的测试波形,从而使系统的测试精确度得到提高。文中给出一些计算机模拟结果,它们都令人满意地证明了本文所述方法的成功。(本文来源于《计量学报》期刊1989年02期)

等效取样论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

现代电子技术的快速发展,被测信号的频率范围越来越宽,这就需要更高采样率来获取被测信号波形。近年来基于高速模数转换器(Analog to Digtal Converter,ADC)的实时采样技术取得了长足发展,但依然在许多领域不能满足需求。等效取样技术利用较低的实时采样率实现非常高的等效采样率,能够弥补实时采样技术的不足,在宽带信号测试中有着广泛的应用。例如利用等效取样示波器可对微波信号、光波信号、高速脉冲信号以及时域反射波形等宽带信号进行测试。等效采样包括随机等效采样和顺序等效采样两大类方法,其中随机等效采样能够获取预触发信息,具有更为广泛的应用,长时间以来一直是国内外学者和工程师的研究内容。然而传统的随机等效采样方法在水平扫描速度增加,时间观察窗口变窄的情况下,存在波形重构时间长,且等效采样率难以提升的问题,此外,信号前端调理电路带宽不足也限制了被测信号带宽。这些因素限制了随机等效采样技术在宽带信号测试领域的进一步应用。如何实现更高的等效采样率,对更高宽带的输入信号进行精确的波形重构是本文的主要研究内容。结合攻读博士学位期间参与的国家自然科学基金等相关项目,本文主要从以下方面展开研究:1、根据随机等效采样系统的结构和原理,分析了制约等效采样率提高的两个关键环节:时间间隔测量分辨率和波形重构效率。在分析了多通道并行随机采样模型的基础上,给出了提高等效采样波形重构效率的方法;分析了利用宽带采样保持器提升系统输入带宽的理论依据,并讨论了时钟抖动在随机等效采样中的影响,以及提高重构波形信噪比的数据处理方法。2、宽带信号调理通道的设计与实现。介绍了宽带模拟前端的组成结构,详细分析了基于分离路径原理的阻抗变换电路参数确定方法,针对现有阻抗变换电路的不足,提出了一种基于程控电流源结构的阻抗变换电路,实现了程控校准,提高了带负载的适应能力。讨论了频率响应特性与瞬态响应特性的关系,并在模拟通道硬件频域补偿研究基础上,分别对信号调理单元各个环节进行频率补偿,实现了DC~4GHz的宽带信号调理通道。分析了等效采样波形重构对触发信号的特殊要求,讨论了触发信号频率与波形重构的关系,给出了一种宽带触发通道实现方案。3、低抖动采样时钟电路设计与实现。分析了时钟信号对采样系统的性能影响,结合随机采样系统中高速采样保持器和多通道高速ADC时钟电路的需求,研究了低抖动时钟设计方法。在此基础上,分别研究实现了基于倍频原理的4GHz飞秒级低抖动采样时钟,和基于锁相环原理的2.5GHz飞秒级低抖动采样时钟。测试结果表明基于倍频原理的采样时钟抖动可达21飞秒,而基于锁相环原理的采样时钟,抖动也小于150飞秒。4、基于时间幅度转换(Time-to-Amplitude Converter,TAC)原理的高分辨率时间间隔测量技术研究。高分辨率时间间隔测量技术是波形重构的关键,时间测量分辨率决定了最高等效采样率。分析了TAC电路的噪声模型,指出了低噪声恒流源是影响TAC电路测量精度的关键,推导了影响测量精度的数学公式,并给出了低噪声TAC电路的设计方法。在米勒积分型TAC的研究基础上,针对时间间隔测量速度慢,严重影响波形重构速度的问题,提出了一种基于双恒流源结构的TAC电路,在保证测量精度的情况下,大大提高了测量速度。最后分析了TAC电路受环境温度影响的原因,给出了一种有效的校准方法,实现的时间测量标准差小于1.5皮秒。5、基于多通道并行随机等效采样结构,结合研究的宽带信号调理技术、低抖动采样时钟技术以及高分辨率时间间隔测量技术,设计实现了1TSPS等效采样率,4GHz带宽的随机取样示波器,并给出了测试结果。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

等效取样论文参考文献

[1].郭龙飞.基于随机等效取样技术的探地雷达采集系统设计与实现[D].电子科技大学.2018

[2].邱渡裕.宽带等效取样示波器关键技术研究[D].电子科技大学.2015

[3].张君禹.取样示波器等效采样系统设计与实现[D].电子科技大学.2014

[4].吴建斌,田茂,李太全.等效取样方法在探地雷达中的应用研究[J].电子测量技术.2007

[5].林宗强,王国忠,李栩辉,陈向飞,毛晋.取样光栅周期中等效啁啾的实验研究[J].光电子·激光.2002

[6]..实时取样与等效时间取样[J].电子产品世界.1996

[7].孙圣和,郑福春,彭喜源.消除等效取样时基抖动影响的反卷积方法[J].计量学报.1989

论文知识图

等效取样的原理取样示波器的等效取样过程等效取样的恢复结果取样变换电路测试结果取样光栅结构示意图基于等效时间取样的雷达系统框图

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

等效取样论文_郭龙飞
下载Doc文档

猜你喜欢