數字示波器中高速實時數據處理技術的研究.pdf

1、數字示波器是集數據采集、A/D轉換以及軟件編程等一系列的技術而制造出來的高性能示波器。能為用戶提供波形觸發(fā)、存儲、顯示、測量、波形數據分析處理等功能。一臺好的數字示波器，不僅要有較高的采樣率，以便能很好地重建原信號，還需要有很強地波形分析的能力。要做到這些，都得靠數字信號處理技術在數字示波器的運用。而隨著對數字示波器性能的要求逐漸提高，DSP處理器的運算速度漸漸不能滿足要求。于是，基于硬件的高速數據處理成為了數字示波器一個新的研究方向。

2、本文主要介紹了在 FPGA中實現(xiàn)數字信號處理技術中的插值算法、FFT算法以及運用DSP技術來校正誤差。
　　插值算法對于數字示波器來說，是必須采用的數字信號處理技術，在以往的研究中，都是用DSP處理器來實現(xiàn)的，速度漸漸不能滿足要求。插值算法包括正弦插值，線性插值等。本文采用的是正弦插值，是基于低通濾波器來實現(xiàn)的，根據數字示波器的時基檔來確定需要插值的倍數，從而根據正弦插值的公式計算出系數，利用FPGA中豐富的乘法器加法器資源來編程

3、實現(xiàn)。
　　FFT算法在數字示波器中，主要用于計算波形的頻譜，便于分析波形細節(jié)。本文設計了1024個精度為8位的采樣點的FFT運算，在 DSP處理器中運算，效率太低，所以移植到 FPGA中來實現(xiàn)。本文設計FFT算法的流程為：首先利用對Xilinx公司軟件ISE自帶的FFT IP CORE進行端口設置，生成代碼，再加入ISE工程，進行仿真，將仿真結果與Matlab中的仿真結果進行對比分析。
　　為了彌補國內數字示波器實時采樣率