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高性能数字存储示波器信号重建与USB协议分析技术研究

作　者: 胡丽丹
导　师: 王子斌
学　校: 电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 数字存储示波器交替采样 ADC补偿信号重建协议分析
分类号: TM935.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着社会的飞速发展,人类逐渐对测量工具提出越来越高的要求,而数字存储示波器作为通用信号的测量工具也成为发展的对象。论文从两个方面提高示波器的性能,一方面,通过交替采样提高数字存储示波器的采样率,同时针对时间交替采样中出现波形畸变的现象,采用正弦信号对通道的误差进行测量,并通过三线编程对ADC进行误差补偿,最后对数据进行信号重建,这种方法不但提高了示波器的采样率,而且提高了示波形的实时性;另一方面,通过数字存储示波器分别采集全速和低速的USB信号,然后对它们进行协议分析,最后得到USB协议中每包的内容以及统计信息。协议分析功能已经成为示波器功能中的亮点,但是目前上市的数字存储示波器还没有USB协议分析功能,所以从事这方面的研究具有一定的实际意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-14
  1.1 数字存储示波器信号重建  8-10
    1.1.1 均匀采样及信号重建  8-9
    1.1.2 非均匀采样及信号重建  9
    1.1.3 国内外研究现状  9-10
  1.2 数字存储示波器的USB 协议分析  10-13
    1.2.1 USB 协议分析的目的和意义  10-11
    1.2.2 USB 研究现状及发展趋势  11-13
  1.3 论文各部分的主要内容  13-14
第二章高性能数字存储示波器信号重建的关键技术与实现  14-38
  2.1 高性能数字存储示波器信号重建的关键技术  14-21
    2.1.1 交替采样模型  14-15
    2.1.2 对ADC 补偿的原理  15-17
    2.1.3 顺序采样和随机采样  17-19
    2.1.4 线性内插和SINC 内插  19-21
    2.1.5 数字存储示波器信号重建的方法总结  21
  2.2 高性能数字存储示波器信号重建的实现  21-31
    2.2.1 信号重建的总体方案  21-22
    2.2.2 时钟模块  22-24
    2.2.3 ADC 模块  24-27
    2.2.4 ADC 补偿模块  27-28
    2.2.5 信号重建模块  28-31
  2.3 高性能数字存储示波器信号重建的调试结果  31-38
第三章高性能数字存储示波器的USB 协议分析  38-60
  3.1 USB 信号的电气特性  38
  3.2 USB 信号的特征  38-39
  3.3 USB 协议介绍  39-47
    3.3.1 USB 协议系统通信模型  39-43
    3.3.2 USB 协议中包格式  43-44
    3.3.3 USB 协议中场的格式  44-47
  3.4 USB 协议分析的系统设计与协议底层处理  47-51
    3.4.1 USB 信号的抽取  47
    3.4.2 USB 信号的差分信号转换成单端信号  47-48
    3.4.3 USB 信号的NRZI 解码  48-49
    3.4.4 USB 信号位剥离  49
    3.4.5 USB 信号串并转换  49-51
  3.5 USB 协议具体分析  51-55
  3.6 USB 协议分析的数据调试结果  55-60
第四章总结与展望  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64
攻硕期间取得的研究成果  64-65
附录  65-67

高性能数字存储示波器信号重建与USB协议分析技术研究

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