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任意波形发生器波形输入接口装置及算法的设计和实现

作　者: 高璐
导　师: 赵孔新
学　校: 长春工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 任意波形发生器接口小波 Mallat算法数据压缩存储
分类号: TN741
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着电子信息技术的不断发展,特别是信号与信息处理技术的发展,对电子测量仪器测量技术手段的先进性,高效性提出了更高的要求。随着用户对测试自动化、网络化、高效率、高可靠性、界面友善等方面的不断追求,电子测试技术与通信、计算机技术互相融合的趋势越来越明显,软件技术在电子测量技术中所占比重越来越大。随着新型数字消费类电子产品的不断涌现,测试仪器的整机技术标准化水平也在不断提升,逐渐向实时性、高速性、集成化、智能化的方向发展。任意波形发生器在电子测量技术中占有极其重要的地位,随着测试对象的不断丰富变化,对其也提出了更高的要求。目前国内外函数/任意波形发生器产品的波形输入主要是通过仪器面板键盘操作或者PC机波形设计下载输出相应波形的电压信号。传统任意波形发生器操作繁琐、实时性不强、具有一定的依赖性与局限性,输出的波形并非真正意义上的任意波形。为了解决传统任意波形发生器的缺点,本文针对任意波形的输入接口装置进行了深入研究,综合传统任意波形发生器的优点,结合当今计算机技术的发展,实现了新型任意波形发生器输入接口装置的设计。本文设计的输入接口装置不但可以配合后续设计实现规则波形的显示,而且可以帮助用户设计不规则的任意波形,尤其是对于那些写不出或难以写出准确函数解析式的工程信号,用户可以利用本装置直接进行手工绘制。本设计采用LCD与触摸屏相结合实现了绘制与显示同步,这样大大减少了以往设计任意波形的复杂计算和繁琐操作。本文设计的波形接口装置能够智能识别用户输入的任意波形,实现对波形的有效性检验,使用户的设计符合工程信号的要求。本接口装置具有存储功能,设计中利用改进的小波快速分解和重构算法——Mallat算法,对用户设计的任意波形曲线进行分解和重构,实现了对波形数据的压缩,降低了对仪器本身对存储能力的要求,同时可以为后续设计实现重现用户设计的任意波形。本文设计的输入波形接口装置综合了传统任意波形发生器的优点,克服了其缺点,操作简单,实时性强,掉电不丢失等特点,真正意义上实现了在独立仪器上实现对任意波形曲线的造型、压缩和存储,此设计推进了任意波形发生器的集成化和智能化,使任意波形发生器设备向先进的便携仪器发展方向又迈进一步。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪论  7-10
  1.1 任意波形发生器的发展  7-8
  1.2 国内外发展现状  8-9
  1.3 本文研究的内容  9-10
第二章波形输入接口装置简介  10-18
  2.1 波形输入接口装置工作原理  10-11
  2.2 触摸屏和液晶显示器驱动模块  11-14
  2.3 微控制器最小系统  14-17
  2.4 数据接口逻辑模块  17-18
第三章小波分析技术  18-30
  3.1 小波技术  18-20
  3.2 多分辨分析与MALLAT算法  20-25
  3.3 滤波器及其性质  25-30
第四章任意波形曲线造型的实现  30-53
  4.1 小波基的选择  30-34
  4.2 波形数据的采样  34-35
  4.3 任意波形输入的有效性检验  35-37
  4.4 波形重构中的边界问题  37-40
  4.5 波形数据的压缩和存储  40-45
  4.6 任意波形曲线重构程序设计  45-53
第五章总结和展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-56
附录1  56-57
附录2  57-58
附录3  58-59
攻读硕士学位期间研究成果  59-60

任意波形发生器波形输入接口装置及算法的设计和实现

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