發(fā)布時間：2021-08-24 02:53

　　高速大容量I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)是一種集數(shù)據(jù)記錄與播放于一體的I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),可廣泛地應用于雷達系統(tǒng)、衛(wèi)星通信與導航系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)中。該數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)采用嵌入式主機作為主控單元,結合FPGA控制,由控制軟件完成用戶交互與硬件控制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄與播放功能,其中控制軟件至關重要。針對I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)高速、大容量等實際設計需求,本文將該控制軟件分為驅動層、接口函數(shù)層、應用程序層三個層次,應用程序層可調用接口函數(shù)層所提供的接口函數(shù),然后通過PCI-E驅動實現(xiàn)對數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)底層硬件的控制與通信。本文在介紹PCI-E總線接口標準與WDF驅動開發(fā)基礎上,詳細描述了高速大容量I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中PCI-E接口驅動的實現(xiàn)過程,并結合接口函數(shù)層對設備初始化操作、BAR空間操作、中斷處理操作、DMA讀寫控制操作等進行了詳細說明。此控制軟件在VS2013開發(fā)平臺上進行開發(fā),用戶可通過軟件圖形化界面實現(xiàn)對硬件系統(tǒng)各種功能控制。本文采用雙固態(tài)硬盤、多線程編程、環(huán)形緩沖區(qū)等技術實現(xiàn)了系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)記錄與播放性能需求,從SCPI遠程控制、多種波形發(fā)生器以及多觸發(fā)模式等方面實現(xiàn)系統(tǒng)具體功能需求,針對播放信號頻率與記錄... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本章小結
2 I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)總體設計方案
    2.1 I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)硬件總體設計方案
        2.1.1 傳統(tǒng)的硬件設計方案
        2.1.2 改進的硬件設計方案
    2.2 I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)控制軟件總體設計方案
        2.2.1 軟件需求分析
        2.2.2 I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)需求
        2.2.3 軟件設計方案
        2.2.4 軟件開發(fā)環(huán)境
    2.3 本章小結
3 PCI-E總線接口軟件設計
    3.1 PCI-E總線
        3.1.1 PCI-E總線概述
        3.1.2 PCI-E總線通信方式
    3.2 PCI-E驅動設計
        3.2.1 驅動設計概述
        3.2.2 WDF模型概述
        3.2.3 PCI-E驅動程序
    3.3 PCI-E數(shù)據(jù)通信模塊設計
    3.4 本章小結
4 I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)控制軟件關鍵技術研究與設計
    4.1 多線程程序研究與設計
        4.1.1 多線程程序設計簡介
        4.1.2 I/Q數(shù)據(jù)格式與存儲文件格式
        4.1.3 數(shù)據(jù)記錄多線程設計
        4.1.4 數(shù)據(jù)播放多線程設計
        4.1.5 結果對比分析
    4.2 波形發(fā)生器研究與設計
        4.2.1 波形信號產生
        4.2.2 波形信號數(shù)據(jù)發(fā)送
    4.3 插值程序研究與設計
        4.3.1 插值概述
        4.3.2 信號插值實現(xiàn)
    4.4 遠程控制研究與設計
        4.4.1 SCPI簡介
        4.4.2 SCPI命令存儲與訪問
        4.4.3 遠程控制設計與實現(xiàn)
    4.5 多觸發(fā)模式研究與設計
        4.5.1 I、Q電平觸發(fā)
        4.5.2 外部觸發(fā)
        4.5.3 時間觸發(fā)
        4.5.4 觸發(fā)實現(xiàn)
    4.6 本章小結
5 I/Q數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)控制軟件測試
    5.1 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)測試平臺
    5.2 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)功能測試
        5.2.1 PCI-E通信功能測試
        5.2.2 多觸發(fā)功能測試
        5.2.3 波形產生功能測試
        5.2.4 遠程控制功能測試
    5.3 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)性能測試
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3359132