通用型数据模拟系统的设计和研究

发布时间：2021-02-18 06:40

　　数据获取系统在各类物理实验中扮演着越来越重要的角色,随着电子学技术的发展,数据获取系统支持的通道数将越来来多。这也意味着物理学探测系统精度逐渐增加。数据获取系统的升级带来数据率的增大,数据传输和处理能力相应也要加强。这也将导致上层汇聚卡系统需要进行更新用于适配更多的采样通道,此时需要对更新后的汇聚、存储和处理系统进行测试。数据模拟系统可以模拟数据获取系统的采样通道的数据和指令行为,可以替代采样通道实现对上层汇聚卡系统数据处理和传输能力的测试,并可以完成对系统的工作稳定性测试和故障定位等测试功能。同时DAQ系统在缺失采样通道的情况下,数据模拟系统可以取代缺失的采样通道与其他采样通道配合完成DAQ系统的数据采集的工作。通用型数据模拟系统对于数据获取系统的测试起着至关重要的作用。各类物理学实验数据获取系统都是有所不同的,数据模拟系统如果不具有通用性,那么需要针对每一类数据获取系统开发一套数据模拟系统,这也大大的增加了开发成本和周期。本文根据数据获取系统的特点设计了通用型的数据模拟系统。该数据模拟系统具有通用性,可以完成多种采用通用协议的数据获取系统的测试任务。通用型数据模拟系统从硬件和逻辑层... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 数据模拟系统的设计要求和关键技术
        1.2.1 数据模拟系统设计要求
        1.2.2 数据模拟系统涉及的关键技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 物理学实验数据获取系统研究现状
        1.3.2 数据模拟系统研究现状
    1.4 论文的研究内容与结构安排
第2章 通用型数据模拟系统总体方案设计和研究
    2.1 引言
    2.2 通用型数据模拟系统功能分析
    2.3 通用型数据模拟系统框架分析
    2.4 硬件结构设计
        2.4.1 数据模拟系统整体硬件框架
        2.4.2 PIFC板卡结构和功能
        2.4.3 MIFC板卡结构和功能
        2.4.4 FMC板卡结构和功能
    2.5 逻辑结构设计
        2.5.1 数据传输协议简介
        2.5.2 模块化逻辑概述
        2.5.3 PIFC逻辑实现
        2.5.4 MIFC逻辑实现
    2.6 系统控制
    2.7 总结
第3章 海洋地震勘探数据模拟系统实现
    3.1 引言
    3.2 海洋地震勘探数据获取系统简介
    3.3 地震勘探系统数据模拟系统硬件结构
        3.3.1 FM-S14子卡介绍
        3.3.2 复合型FMC子卡简介
    3.4 地震勘探系统数据模拟系统逻辑结构
        3.4.1 串行传输型DAQ系统数据拆分模块逻辑实现
        3.4.2 命令模块实现
        3.4.3 测试波形和状态模块逻辑实现
    3.5 总结
第4章 CSR外靶实验数据模拟系统实现
    4.1 引言
    4.2 CSR外靶实验数据获取系统简介
    4.3 CSR外靶实验数据模拟系统硬件结构
    4.4 CSR外靶实验数据模拟系统逻辑结构
        4.4.1 并行传输型DAQ系统数据拆分模块逻辑实现
        4.4.2 采样时刻生成模块
    4.5 总结
第5章 测试和仿真结果分析
    5.1 引言
    5.2 海洋地震勘探数据模拟系统测试方案
    5.3 地震勘探数据模拟系统仿真测试结果分析
        5.3.1 数据收发模块仿真
        5.3.2 通道级数据拆分模块仿真
        5.3.3 状态和测试波形模块仿真
        5.3.4 PIFC板卡数据接收测试
        5.3.5 联合调试
    5.4 CSR外靶数据模拟系统测试方案
    5.5 CSR外靶实验数据模拟系统仿真测试结果分析
        5.5.1 空间分发模块仿真
        5.5.2 采样时刻生成模块仿真
        5.5.3 整体仿真结果
    5.6 总结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢



本文编号：3039180