第一篇:本科畢業設計(論文)開題報告
太原理工大學信息工程學院
本科畢業設計(論文)開題報告
畢業設計(論文)題目
學生姓名 專業 班級
導師姓名 報告日期
指導教師意見
簽字年月日
專業(教研室)主 任意見
年月日
系主任
意見
年月日
1.國內外研究現狀及課題意義
請在查閱大量文獻資料的基礎上完成這部分。
無線信道的傳輸模型有哪些(小尺度衰落模型是重點);兩種基本的信道狀態;當小尺度衰落中各個因素滿足什么條件時,無線傳輸信道可以表現為瑞利(或頻率選擇性)
(瑞利)
無線信道是移動通信的傳輸媒體,所有的信息都在這個信道中傳輸。信道性能的好壞直接決定著通信質量,應此要想在比較有限的頻譜資源上盡可能的高質量、大容量傳輸有用的信息就要必須十分清楚地了解信道的特性。然后再根據信道的特性采取一系列的抗干擾和抗衰落措施,來保證傳輸質量和傳輸的容量方面的要求。
為了剛好的研究通信系統,一個與實際傳輸環境相符合的無線信道仿真模型是必需的。
由于換環境的變化,不同的傳輸環境內的信道特點不會相同,故無法用單一的基本信道模擬所有實際的無線傳輸信道。根據對影響信號無線傳輸的因素的分析和歸納,我們可以簡單把實際的無線信道大致分為兩種狀態,有兩種特點的基本信道模型可與這兩種狀態分別對應。
研究背景和意義:
隨著社會的不斷進步,人們對通信的需求日益增加,對通信質量的要求也越來越高。人們理想的目標是可以在任何時候、任何地方、與任何人都能進行及時的信息交流。顯然,無線通信系統是實現這一目標的必要條件。眾所周知,無線信道是無線通信系統必不可少的組成部分,因此對無線信道的研究是無線通信系統研究的基礎。
研究和開發無線通信系統的搜藥工作就是要深入理解和研究無線信道本身的特性。人們在開發一個無線通信系統是,考慮到風險和代價的因素,前期的方案設計通常要采取仿真的方法模擬設計系統,因此需要建立信道的仿真模型,進行信道仿真。信道模型和信道仿真的正確性、真實性將直接影響著所設計的無線通信系統的性能。所以,無線通信系統的信道建模和仿真不僅是出于了解信道的需要,更是系統設計和規劃的需要,在無線通信系統的開發過程中扮演著極其重要的角色。
具體地說,建立無線通信系統的信道模型對于開發新的無線通信系統的重要意義主要表現在以下幾個方面:
(1)只有正確建立了各種無線信道模型,才能夠在此基礎上尋找適合不同信道環
境下的調制解調方案、信源信道編碼方案等,以便于更好的傳輸信息;
(2)只有正確建立了各種無線信道模型,才能夠在此基礎上研制出無線信道模擬器,從而更加簡單并且有效的檢驗無線通信系統的性能。
(3)只有正確建立了各種無線信道的仿真模型,才能為系統設計和規劃提供科學依據,進而減少系統設計的盲目性。
研究現狀和方法:
對無線信道的研究一直是通信領域中一個重要的研究方向,一直以來,對于信道模型的研究,傳統上級終于給定范圍內平均接收場強的預測和特定位置附近場強的變化兩個問題。根據這兩個問題的研究目的,對應的信道模型分為大尺度衰落模型和小尺度衰落模型,大尺度模型又可以分為傳播路徑損耗模型和陰影衰落模型。大尺度模型主要用來預測平均場強并用來估計無線電波覆蓋范圍,這方面除了很多人做了大量的現場測量工作,得出了許多經驗模型,比如okumura模型、hata模型等,這些模型都各有他點,適用于不同的傳播環境。小尺度衰落模型主要是研究小尺度衰落現象,主要用來描述無線電波非常短的時間間隔(秒級)或者非常短的距離(幾個波長)內接收信號強度的迅速變化。近年來廣泛采用的小尺度信道模型是基于散射理論的信道模型,散射信道模型認為陸地移動通信的電波傳播以反、散射為主。移動臺接收到的信號由大量盡力了不同傳播路徑的散射波疊加而成,每一個散射波的幅度、相位、時延均做隨機變化。對于平坦衰落信道,采用基于散射波的clarke模型,clarke模型是由clark提出的一種基于散射波的描述平坦衰落信道的統計模型。這種模型假設有一臺具有垂直極化天線的固定發射機,入射到天線的電磁場由N個平面波組成,這些平面波具有任意載頻相位、入射方位角以及相等的平均幅度。相等的平均幅度意味著不存在直射路徑,到達接收端的散射分量經小尺度傳播后,經歷了相似的衰減。瑞利信道模型與市區無直射路徑的無線傳播環境相吻合,應此被廣泛應用于市區通信環境的仿真中。對于頻率選擇性信道,目前常用的信道模型是廣義平穩非相關散射(wssus)信道模型。所謂廣義平穩,是指信道的沖擊響應是廣義平穩的,此時具有不同多普勒頻移或者不同入射角的多徑之間是不相關的;所謂非相關散射,是指具有不同傳播時延的多徑之間是不相關的。對于頻率選擇性衰落信道的仿真通常使用抽頭延遲線(TDL)模型。
(意義)作為無線通信的一種重要手段,短波通信是一種重要的遠距離通信方式,多年來被慣犯用于政府、軍事、外交、氣象等部門,用以傳遞語音、數據等信息。尤其是對于軍事領域來說,短波通信一直是軍事指揮的重要手段之一。短波電離層信道是短波遠
距離通信的基礎,因此,對短波電離層信道模型的研究具有重要的價值。目前短波信道模型應用的最廣泛的是1970年由C.C.Watterson等人提出的Watterson模型。但是Watterson模型基于較多的假設條件,僅能描述一個較短時間內的窄帶信道,但是至今還沒有一個像Watterson模型一樣被CCTR推薦的標準寬帶信道模型。
目前,對于無線信道進行研究的基本方法主要有三種:
(1)理論分析,即用電磁場理論或統計理論分析電波在無線通信環境中的傳播特性,并用各種理論模型來描述無線信道。由于理論模型的建立往往要進行一些假設,所以數學模型對信道的描述都是近似的。但是,信道的理論模型對研究無線信道可起到指導作用。
(2)現場電波實測,即在不同的傳播環境中,做電波傳播實測實驗。測試參數包括信號振幅、延時以及其它信道參數。對實測數據進行統計分析,可以得出一些有用的結果。由于無線信道的多樣性,現場實測一直被當作研究無線信道的重要方法。
(3)計算機仿真,是隨著計算機技術的發展而新出現的研究方法。由于理論分析不足以表示千變萬化的無線信道,而現場實測費時費力,并且僅針對特定的環境,而計算機具有很強的計算能力,能靈活的模擬各種信道環境。因此,計算機仿真已經成為研究無線信道的最重要方法。
介紹課題涉及的主要研究領域和研究背景;
描述解決方案對社會、經濟、技術等方面的意義和價值;
介紹解決方案的應用、發展前景;
介紹所研究的問題在當前國際、國內的研究現狀,即介紹相關領域的前人的工作情況,回答在研究的問題或系統上,別人已經做了什么?做得怎樣?還有什么問題沒有解決,對本問題的研究有何借鑒?
可以根據個人題目不同,分一個小節或兩個小節介紹,標題名字可以自己取。并把論文工作會涉及到的理論、技術情況給予介紹。(注意撰寫完后刪除紅色文字)
目前的研究程度
研究的意義
解決方案的應用
2.主要研究內容
介紹畢業設計的主要工作內容,描述具體的研究和需要解決的問題,或描述所開發的系統將要實現的功能和開發需要完成的具體工作項目;(注意撰寫完后刪除紅色文字)
3.擬采用的研究思路(方法、技術路線、可行性論證等)
回答畢業設計準備怎么做?是否可以這樣做?介紹基本的解決思路或系統方案;給出解決問題的過程或系統開發的步驟;進行解決方案的可行性分析,說明技術路線和技術實現的可行性。(注意撰寫完后刪除紅色文字)
4.設計工作安排及進度
制定畢業設計工作的詳細計劃,列出每一周的主要工作內容和目標。(注意撰寫完后刪除紅色文字)
5.參考文獻
列出撰寫本開題報告的參考文獻,列出至少15項參考文獻目錄,包括論文、著作、技術資料、圖書、網站(主頁)等。注意參考文獻格式的規范性。(注意撰寫完后刪除紅色文字)
第二篇:本科畢業設計論文開題報告
一、選題背景和意義
(一)選題背景
近年來,隨著網絡通訊技術和計算機的快速發展,互聯網已經深入到人們生活的各個領域,同時也催生了一種新型的通過電子信息網絡進行交易的經濟活動,買賣雙方并不需要當面接觸,典型性的代表有“阿里巴巴”、“淘寶”這一類通過網站訂貨和購物,這就是電子商務。據中國電子商務研究中心數據顯示,截止XX年6月底,中國電子商務市場b2b交易額達到2.05萬億元。預計XX全年b2b交易額為3.85萬億。截止到XX年6月,我國規模以上電子商務行業網站總量已經達20700家。其中,b2b電子商務服務企業有8200家,b2c、c2c與其他非主流模式企業達12500家。預計XX年電子商務行業網站總量將超過2.3萬家。電子商務無疑已經成為當前網絡經濟與實體經濟發展的重要方向,電子商務已經席卷了經濟的各個層面。
隨著電子商務逐步成為經濟主流和商業核心,許多企業紛紛建立自己的電子商務行業網站,希望向深度和廣度的方向發展。杭州市是國家電子商務、電子政務和國家信息化試點城市,被稱為“中國電子商務之都”,電子商務建設和應用起步都比較早,基礎扎實,涉及領域廣泛,成效十分顯著。b2b信息服務模式的電子商務行業網站建設規模水平處于國內領先地位,杭州目前b2b網站約有1200余家,較為著名的的有“中國化工網”、“中國化纖信息網”、“全球紡織網”等。但整個電子商務市場的競爭異常激烈,平均每天就有兩個以上的電子商務行業網站推出,規模大小不一,質量也參差不齊,各具特色。激烈的競爭引來了服務、產品和網站建設內容的大大豐富。對電子商務行業網站的評價和選擇已引起專家和研究人員的廣泛關注。
第三篇:本科畢業設計論文開題報告
本科畢業設計論文開題報告
論文題目
AMOLED像素驅動電路設計
班
級
姓
名
學
號
指導教師
填表日期
二〇一九
年
月
說
明
1、畢業設計的開題報告是保證畢業設計質量的一個重要環節,為規范畢業設計的開題報告,特印發此表。
2、學生應在開題報告前,通過調研和資料搜集,主動與指導教師討論,在指導教師的指導下,完成開題報告。
3、此表一式三份,一份交學院裝入畢業設計(論文)檔案袋,一份交指導教師,一份學生自存。
4、開題報告需經各系或論文指導小組討論、學院教學指導委員會審查合格后,方可正式進入下一步畢業設計(論文)階段。
姓
名
開題時間
學
制
四年
專
業
指導教師
論文題目:
AMOLED像素驅動電路設計
開題報告內容
①
項目研究的背景和意義
有機發光顯示器(OLEDs)是當今平板顯示器研究領域的熱點之一。與液晶顯示器(LCD)相比,OLEDs具有低能耗、生產成本低(比液晶低20%~30%)、自發光、寬視角、工藝簡單、成本低、溫度適應性好、響應速度快等優點。目前,在手機、PDA、數碼相機等小屏顯示應用領域OLEDs已經開始取代傳統的LCD
顯示屏。
OLED顯示器驅動方式可分為兩種類型:無源矩陣OLED(Passive
Matrix
OLED,簡稱PMOLED)和有源矩陣OLED(Active
Matrix
OLED,簡稱AMOLED)。PMOLED采用行列掃描的方式驅動相應的像素發光,具有結構簡單,生產成本低的優點,但器件能耗高,分辨率有限,器件壽命和顯示品質也無法同TFT-LCD
相抗衡。在AMOLED
中,每個發光像素都有獨立的TFT電路驅動,不存在交叉串擾問題,亮度、壽命以及分辨率等都較PMOLED
有大幅提高。由于顯示器未來發展趨勢是向著高精細畫質應用,PMOLED驅動方式已無法滿足要求。因此,發展AMOLED驅動技術,解決有機發光顯示器的“瓶頸”問題顯得日益迫切。
像素驅動電路的設計是AMOLED顯示器的核心技術內容,具有重要研究意義。本項目致力于基于薄膜晶體管(TFT)的AMOLED顯示器像素驅動電路的研究與實現。
②
工作任務分析
目前,應用于AMOLED的薄膜晶體管主要有非晶硅薄膜晶體管(a-Si
TFT)和低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS
TFT),二者實現量產的優勢最大。a-Si
TFT與LTPS
TFT相比具有工藝簡單、價格低、制備成品率高、關態漏電流小等優點。但a-Si
TFT載流子遷移率低,器件的尺寸要比LTPS
TFT大得多,而且驅動電壓和信號電壓都比較大,這些不利因素會造成顯示屏像素開口率下降、OLED的壽命縮短,同時a-Si
TFT技術存在著過高的光敏感性問題。LTPS
TFT具有較高的載流子遷移率,相比于非晶硅工藝,其特征尺寸可以做到更小,增加OLED像素的開口率,還可以實現將顯示器的外圍驅動電路集成于顯示器的周邊。
OLED有源矩陣驅動方式可分為電流編程模式和電壓編程模式。電流編程是在數據線上提供一恒定電流通過電流鏡的作用控制OLED上流過的電流,即根據通入電流的大小控制像素的明暗程度(灰階)。文獻[4]和[9]是采用電流編程模式。采用電流編程技術的AMOLED畫面具有自動補償LTPS
TFT器件差異的功能,由此能提供高均勻度及高精細的畫質表現,但在低色階區電流寫入不足。在電流編程之前還需要以電壓驅動一小段時間使OLED本身的寄生電容預充電(precharge)使OLED的兩端電壓達到導通電壓,導致建立時間長,掃描頻率不能太高,限制了電流編程模式只適用于中小尺寸顯示。另外,電流鏡設計中一般要求至少兩個LTPS
TFT的物理特性是一致的(閾值電壓、遷移率等相同),對于目前的多晶硅工藝這是很難實現的。
電壓編程模式是在數據線上使用電壓信號控制流經OLED的電流而決定像素的明暗程度。電壓編程模式結構簡單,開口率高,像素充電迅速,功耗小,控制方便,外圍驅動芯片設計容易、成本低。通過像素驅動電路的設計可補償LTPS
TFT閾值電壓的差異及OLED導通電壓隨時間退化,還可以補償大面積顯示中電源線寄生電阻引起的電壓降,但無法補償TFT中載流子遷移率的差異。盡管如此,可以通過優化LTPS
TFT制備工藝提高遷移率的均勻性。
最簡單的AMOLED像素驅動電路如右圖所示,包
含兩個薄膜晶體管(TFT)和一個存儲電容(簡稱2T1C
電路),其中一個開關
(switching)
TFT,一個驅動
(driving)TFT。當掃描線(scan
line)開啟時,外
部電路送入電壓數據信號經由開關TFT存儲在存儲電
容(Cs)中,此電壓信號控制驅動TFT導通電流大小,也就決定了OLED的灰階;當掃描線關閉時,存儲于Cs中的電壓仍能保持驅動TFT在導通狀態,故能在一個畫面時間內維持OLED的固定電流。
與TFT-LCD利用穩定的電壓控制亮度不同,OLED器件屬于電流驅動,需要穩定的電流來控制發光。由于制程和器件老化等原因,各個像素點驅動管TFT的閾值電壓存在不均勻性,這樣導致流過各個像素點OLED的電流會發生變化,影響圖像顯示的均勻性。因此有必要對像素電路提出補償,使流過各個像素點的電流非均勻些控制在一定的范圍之內。很多文獻在仿真的過程中,將OLED器件作為一個二極管和電容的并聯,本項目中采用的OLED模型也是將一個二極管和電容并聯。本項目采用EDA仿真軟件Hspice,對設計的AMOLED像素驅動電路進行模擬仿真,并提取出合理的參數,實現對驅動管TFT閾值漂移的補償。
③
國內外研究現狀
2T1C像素驅動電路結構簡單,像素開口率高,適合大批量生產,因此2T1C電路的研究吸引了不少研究單位。吉林大學司玉娟等曾經做過傳統AMOLED像素驅動電路的仿真研究,在合理選擇Poly-Si
TFT模型參數的基礎上,對2T1C像素驅動電路進行詳細分析,總結出驅動電路的合理工作參量,并詳細分析它們的變化對驅動電路的影響,為像素驅動電路設計分析提供依據。Sanford等把OLED器件不僅作為發光器件,而且把它作為一個電容使用,提出了一種可以補償閾值漂移的2T1C電路,但是它并不能完全消除閾值漂移的影響。
此外多個研究單位提出了多于2個TFT的TFT補償電路。1998年R.Dawson等首先提出了四個TFT和二個電容的補償電路,它不但可以補償值電壓的改變,還可以減少電源線寄生電阻導致的電壓降,與傳統2T1C驅動電路相比,可以使得面板的亮度更加均勻。J.H.Lee等提出了一種基于氫化非晶硅薄膜晶體管(a-Si:H
TFT)可補償閾值漂移的6T1C像素驅動電路,實驗表明文獻[12]中所設計的像素驅動電路隨著工作時間的變化,流過OLED的電流只有7%的衰減,遠遠小于傳統2T1C電路的28%,仿真和實驗都表明這種6T1C電路能夠維持相當的電流穩定性,從而保持面板發光亮度的基本不變。C.L.Lin等提出了一種改進型的電路,這款基于Poly-Si
TFT的5T1C
像素電路采用光學反饋的方式,不僅消除了Poly-Si
TFT的驅動管閾值電壓不均造成的像素點發光亮度不均,而且彌補了由于OLED本身的退化導致的發光亮度下降。同時,相比于文獻[12],文獻[13]少了一個晶體管從而提高了像素的開口率。文獻[14][15]均是五個TFT和一個電容的像素驅動電路,對LTPS
TFT的驅動管由于制程工藝造成閾值電壓不均提出了補償,提高了像素點的發光均勻程度。文獻[11]-[15]的像素電路使用了多個TFT,導致控制線路復雜,降低了像素點的開口率,基于此文獻[16]提出了三個TFT和一個電容的補償電路,這個電路不需要驅動管TFT的閾值產生階段,從而控制信號波形與傳統2T1C電路一樣簡單。以上像素補償電路[11]-[16]皆是基于電壓編程模式。文獻[9]提出了一種基于電流編程的4T1C電路,仿真和實驗同時證明該電路能夠補償低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)的閾值電壓和遷移率的不均。當像素點溫度從27升至60時,該4T1C電路流過OLED的電路僅增加了1.5%,而傳統2T1C電路流過OLED的電流將增加37%。
④
畢業設計項目實施計劃及進度
第1-2周:閱讀相關文獻資料及撰寫畢業設計開題報告。
第3-4周:優化傳統2T1C像素電路設計參數,2T1C電路動態分析和仿真,進一步熟悉Hspice和AIM-spice仿真軟件的使用。
第5-6周:研究文獻[13]中的像素電路,提取OLED器件、存儲電容和TFT器件的模型參數。
第7-8周:進一步閱讀文獻,找像素電路設計的靈感,并構思新的閾值補償電路拓撲結構。
第9-12周:仿真分析新的電路拓撲,并提取出合理的模型和工藝參數。
第13-14周:撰寫畢業設計報告,準備畢業答辯。
第15周:畢業答辯。
⑤
參考文獻
略
指導教師意見:
簽
名:
****年**月**日
備注:
1、要有10篇以上相關文章的閱讀量。
2、理、工科開題報告撰寫不少于2500字,人文社科開題報告不少于3500字,包括論文選題的背景和意義、工作任務分析、調研報告、方案擬定與分析、畢業論文撰寫提綱及實施計劃、文獻綜述(理、工科可不提交文獻綜述)等。
3、電腦打印,用A4紙,頁邊距左邊3.2cm,右邊2.54cm,上下邊距2.54cm,在左邊裝訂;內容為小四號宋體,行距為固定值20磅。
4、文獻綜述(按文獻綜述格式打印)附在開題報告后面一起裝訂。
第四篇:本科畢業設計(論文)開題報告
華 北 科 技 學 院 屆本科畢業設計(論文)開題報告
論文題目:學生姓名:王 磊學 號:系(部、院):計 算 機 系專業:信息管理與信息系統班 級: 指導教師:梁生科徐花芬
2011年 3月 18日
屆本科畢業設計(論文)開題報告
第五篇:本科畢業設計論文開題報告
學位論文題目雙通道250MSPS數字示波器的時基控制與插值實現
學位論文題目來源: √1.科研 2.生產 3.教學(含實驗)4.其它
學位論文成果形式: 1.硬件 √2.硬件+軟件 3.軟件 4.純論文
學位論文研究內容:
1.研究現狀及發展態勢
2012年4月13日,安捷倫推出業界最高帶寬的微波M波段實時示波器,其帶寬高達63 GHz,實時采樣率高達160GSa/s。而示波器的發展正是向高帶寬高采樣速率多方面發展。
示波器行業的發展趨勢可以是發展混合信號示波器、從并行測量發展到串行測量、功能強大的便攜式示波器/定制通用示波器。
時基是示波器顯示波形的時域度量基準,通常表示的時示波器上橫軸一大格波形所占據的時間。時基決定了示波器相對采樣率的大小。所謂相對采樣率,就是經過處理,把采到的數據送顯示所需要的采樣率。在一定程度上決定了示波器顯示波形與原波形的相符合程度。在時基檔過小,示波器中所采集到的點不足以進波形顯示時,就需要采用插值的方法在兩個實際采樣點間插入一個或多個點來重建波形。時基和插值影響了示波器信號的采集及顯示,在示波器設計中具有很重要的地位。
目前插值算法主要有正弦插值和線性插值,這對不同波形選取合適的插值算法和適合的差值參數可以有效的改善波形恢復的誤差過大問題,達到所希望的精度。比如當原始波形是正弦波時正弦插值的效果比較好,而方波和三角波則是線性插值的效果較好。但傳統方法大都采用的正弦內插方式存在兩種不足,一是存在頻譜泄漏現象,插值之后的波形存在失真,影響波形觀察;二是其運算量巨大,這使得示波器系統處理速度變慢。
未來應該改進傳統插值算法的性能及運算速度,設計新式的插值算法,比如目前有的采用濾波方式實現插值,能夠有效減少頻譜泄露對觀察波形的影響,同時將該算法設計在FPGA中,利用FPGA豐富的邏輯資源、快速的運算速度和靈活的可重構性,是數據處理的速度得到極大提高。
2.選題依據及意義
模數轉換器即A/D轉換器,或簡稱ADC,通常是指一個將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常的模數轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數字信號。
數字信號處理器(DSP)作為一種可編程專用芯片,是數字信號處理理論實用化過程的重要技術工具,在語音處理、圖像處理等技術領域得到了廣泛的應用。
本畢業設計課題屬于軟硬件結合的內容。系統通過ADC將經過調理通道調理后的模擬信號轉換成數字信號,然后送至FPGA,并在其中實現硬件實時處理(如抽點、峰值檢測、觸發與存儲控制等),最后把采樣數據送至DSP中作進一步的數據處理(如軟件抽點、插值和數據顯示控制等)以完成數據采集功能。時基控制是完成對采集后的數據進行相應的處理,使得能夠滿足用戶設定的波形觀測要求。而插值就是在快時基檔位時,用于彌補低采樣率帶來的不足,使得能較為正確觀測波形。
為此,對整個示波器的設計而言,時基控制與插值實現擁有舉足輕重的地位,它對硬件的處理進行相應的控制,使硬件部分得以順利運行,然后送入軟件進行插值等后續工作。
3.課題研究內容
具體而言,包括以下內容:
(1)熟悉ADC、FPGA、DSP的數據采集平臺。
(2)熟悉數字示波器的時基控制和插值基本原理,并在平臺上實現。
(3)應用VerilogHDL編寫FPGA相應硬件代碼并用C編寫DSP相應代碼。
(4)完成相應軟硬件代碼的設計、仿真和調試。
4.擬解決的關鍵問題和最終目標,以及擬采取的主要理論、技術路線和實施方案等
示波器硬件系統主要由ADC、FPGA和DSP以及它們周邊的一系列器件構成。FPGA是數據采集系統的核心,它的可編程功能和靈活性使其能夠滿足系統具體功能設計。在DSP的控制下,FPGA實現了采集,觸發,接口等功能。而DSP強大的數據理功能決定了其數據處理系統核心的地位。
DSP通過對FPGA的控制來采集數據并從FPGA獲得數據的過程稱為數據采集,但采集來的數據并不能直接送去顯示,而將采得的數據轉化為可以被用戶接收的數據的過程稱為數據處理。
示波器的時基范圍為5ns/Div至50s/Div,按1,2,5的步進遞增。Div為屏幕上的一格,包含了25個像素,也就是25個數據才能夠顯示一格的波形。這樣,根據時基檔位,我們可以得出各時基下的相對采樣率,內插算法有線性插值、正弦插值、立方插值等。在DSO示波器中普遍采用的有線性插值和正弦插值。
線性插值:插值時在相鄰兩個采樣點之間用直線連接,這種方法就是線性插值。只要各采樣點之間距離得很近,用這種方法就能獲得足夠好的重建波形。線性插值就是按照等差數列的方式,在兩個采樣點之間進行等距離插值。兩個采樣點 m0,m1 之間插入 k 個點的數學模型如下:
y1=m0+1/(k+1)*(m1-m0)…… yk=m0+k/(k+1)*(m1-m0)
由此可得到第 i 個點的線性插值公式:
yi=m0+i/(k+1)*(m1-m0)(i的取值范圍1~k)
正弦插值:如果對原信號采樣時滿足奈奎斯特抽樣定理,即抽樣頻率 f(或 Ωs)大于等于兩倍信號譜的最高頻率 f(或 Ω),則可由抽樣信號不失真的重建原信號 x(t)。
使用正弦插值時,即使是在每兩個采樣點之間插入25 個點的情況下,我們采用4 個采樣點進行計算也能得到比效理想的波形恢復效果。因而出于運算速度,代碼長度和波形恢復效果上的綜合考慮,在設計中,我們使用正弦插值運算時都是采用4 個采樣點進行運算。最終實現時采用的正弦插值公式如式
設計DSP采用的軟件開發平臺為Visual DSP++,能夠支持ADI公司生產的SHARC、TigerSHARC和Blackfin系列處理器,編程語言有匯編語言,C/C++,并有優化編譯功能。除了匯編器和鏈接器,其還帶有調試環境IDDE。
除了常規的調試手段,Visual DSP++還能調出存儲區的圖像,這對于圖像顯示的調試大有幫助。此外,Visual DSP++也能調出數據區的數據并自動生成波形,調試時就能更直觀地觀察數據區的變化。
Visual DSP++還有source control功能,也就是源程序管理功能,可以實現多機協同工作。其方法是以一臺計算機為服務器,將所有源代碼存于服務器上,其他計算機通過source control功能與服務器連接,其他機器對源代碼的修改都可以保存于服務器上,這樣就可以實現多人協同開發一個工程,加快軟件開發進度。
5.論文特色或創新點
本課題是軟硬件結合的設計,對采集后的數據進行相應的實時處理控制,且在DSP中作進一步插值等處理,使得整個示波器系統能夠順暢地運行。通過這個畢業設計,能夠基本了解示波器的基本原理,對示波器有個基本的認識,對模塊化設計有了基本了解,為以后的學習生活打下基礎。
導師審查意見
簽名:電子科技大學
日期: 年 月 日