文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
激光雷达信号的高速高精度数据采集系统
姓名:张玉静
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:刘书明
20090101
摘要代替。随着数字系统分辨率要求的日益提高,作为模数转换系统的核心一疍转随着数字信号处理的高速发展,模拟信号处理在很多场合已被数字化处理所换芯片,其精度豢和采样率也要随之提高。但精度和采样率是一对矛盾,很难同时得到满足,这就成为了疍采样系统发展的瓶颈。利用多片圆⑿的模式工作是提高最大采样率的一种重要技术。因此,为了在精度的基础上实现更高的采样速率,本文讨论了应用于激光雷达信号处理的位、乃耐道时间交叉采样系统,具体安排如下:其次,提出了系统软硬件的设计方案和架构,并对每个模块的设计都做了详细地讨论,对设计中需要注意的问题也给出了说明。再次,对系统进行调试,使系统达到了设计指标要求。最后,讨论了本设计中存在的不足和局限性,并提出了更好的设计方案。关键词:模数转换系统并行采样高速高精度首先,分析了高速高精度杓频睦砺刍
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醐丝牲本人鹳:日期矧:圣:日期型乡,侈独创性虼葱滦声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果:也不包含为获得西安电子科技大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表相关论文或使用论文成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人签名:导师签名:———————于————————R
第一章绪论课题背景和意义—转换器是现实世界中模拟信号通向数字信号的桥梁,是电子技术发展的关键和发展前景随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用,利用数字系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成为电信号的模拟量后,需经模数转换变成数字信号才可输入到数字系统中进行处理和控制,因而作为把模拟电量转换成数字量输出的接口电路瓶颈所在【。在电子测量系统中,常常需要对高速信号进行采集与处理,且在很多领域对数据采集与处理系统的精度要求还非常高。因此,设计一个好的高速高精度采集系统尤为重要。而速度与精度总是一对矛盾体,模数与数模转换器件很难在速度和精度上都很高,时间交叉采样【】琻杂谕碧岣吣J;幌统的性能和速度是一种十分可行的办法。通常激光多普勒雷达的采样率高,多普勒频带范围大话慵甘,信号频率成分复杂,所以处理技术相对难度较大,而且,对于激光雷达信号的分析中间需要进行大量的试验,为了分析系统设计是否合理,性能指标是否达到要求,研制一套多路、高速实时数据采集系统非常必要。近十年来,及技术飞速发展,尤其是高速多位宽疍芯片和大容量高数据传输率的芯片及专用数字信号处理芯片的出现,使得数字化处理方法得以实现。数字化处理灵活性高、稳定性好和抗干扰性强,便于存储和后续处理分析。再加上数字谱分析方法也己很成熟,所以采用全数字处理方法对激光雷达信号信号进行处理已经成为可能。随着电子工业的发展,模数转换芯片的性能越来越好,以及数字信号处理技术越来越先进,高速高精度模数转换系统会朝着超高速、更高精度的方向发展,而且其应用的领域会越来越广泛。目前,高速模数转换电路已经成为决定诸如软件无线电、雷达、电子对抗、导弹、数字通信、航天航空、测控、遥感、仪表仪器、超声波成像等先进电子设备性能的主要技术。高性能模/数转换器诟端通讯设备、医学成像、科学仪器等领域有广阔的应用前景。
由于此类哂胁裳俣瓤臁⒉裳ǘ雀摺⒅扌旁氡高等特点,因此,本文主要工作设计时应格外严格,否则可能导致系统性能大大降低。本文给出了应用于激光雷达信号处理的位、乃耐ǖ朗奔浣徊娌裳低常岢隽巳碛布杓埔约调试的方案,讨论了实际中遇到的问题和改进方法,并在此基础上提出了更高性能的新方案。本文所总结的高速高精度时间交叉采样的设计经验可供其他设计者第一章先给出了课题研究的意义和发展前景,然后第二章讨论了高速高精度杓频睦砺刍。J;坏缏返男阅懿问虵频率分析的理