波形映射技術及其在數(shù)字存儲示波器中的應用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子信息技術的飛速發(fā)展，越來越多的計算機和通信系統(tǒng)都采用高速串行總線，以期在芯片、背板以及系統(tǒng)設備間高速的傳送數(shù)據(jù)，然而在數(shù)據(jù)傳輸過程中，任何微小的高速時鐘和數(shù)據(jù)抖動都會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響。這種發(fā)展趨勢給以數(shù)字示波器為代表的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)提出了新的要求，如何幫助用戶快速的發(fā)現(xiàn)、捕獲和測量信號異常已經(jīng)成為該類儀器系統(tǒng)設計成敗的關鍵。
　　然而，高速的數(shù)據(jù)采集和慢速顯示之間的矛盾制約著數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展和應用，如何在

2、現(xiàn)有硬件水平下最大限度的提高系統(tǒng)的波形捕獲和處理能力是該研究領域中面臨的重大難題。本文在國家自然科學基金資助項目“GSa/s級并行采樣技術及綜合校準方法研究（No.60772145）”和國家自然科學基金重點項目“大規(guī)模并行取樣處理及超寬帶數(shù)字存儲示波器研究（No.60827001）”的支持下，結合攻讀博士學位期間承擔的縱向電子儀器研究任務和橫向合作項目，以波形映射技術為主線，主要就下幾個方面展開了深入的研究：
　?。?）基于Cac

3、he結構的波形映射系統(tǒng)研究。在對系統(tǒng)波形映射結構和被測信號統(tǒng)計特征進行深入分析的基礎上，提出了基于Cache結構的波形映射技術，推導了該波形映射系統(tǒng)波形捕獲率的理論計算公式，建立了基于直接映射和組相聯(lián)映射技術的波形映射模型。經(jīng)實驗驗證，使用該技術可以成倍的提高了系統(tǒng)的波形捕獲率。
　?。?）異常檢測技術。從異常檢測的角度，分析了波形映射過程的工作效率，研究了一種基于波形數(shù)據(jù)直方圖的異常波形檢測技術，推導了在該技術下波形映射系統(tǒng)的波

4、形捕獲率的理論計算公式。利用該技術大大提高了系統(tǒng)的捕獲異常的概率。
　?。?）三維波形亮度調節(jié)和校正技術。研究了三維波形的亮度調節(jié)和校正技術，建立了相應的數(shù)學模型，結合波形映射技術，通過實驗驗證了亮度調節(jié)和校正技術的有效性和工程應用價值。
　?。?）三維波形數(shù)據(jù)分析技術。從分析三維波形數(shù)據(jù)庫的結構入手，提出了針對三維波形數(shù)據(jù)庫的波形參數(shù)測量算法，在保證算法可靠性和精度的前提下，對基于傳統(tǒng)直方圖的參數(shù)測量方法進行了改進，實驗驗