一、生化仪中高速数据采集系统设计及应用（论文文献综述）
龚锐[1]（2021）在《基于OFDR的分布式光纤传感若干关键技术研究》文中提出随着5G物联网时代的到来,物联网正逐渐深入日常生活的各个方面,各行业对万物互联的需求也日益增加。作为物联网技术感知层的重要组成部分,传感器受到了广泛的研究和关注。光频域反射技术（OFDR）作为一种重要的分布式光纤传感技术,因其所具有的高空间分辨率、高信噪比、高灵敏度等优势,近年来受到越来越多关注,并在航空航天、精密仪器、医学、大型建筑等领域拥有广泛的应用。当前国内外的OFDR相关研究中,大多都采用了基于电脑端软件信号处理的方案,这种处理方法虽然便于实验调试,但因电脑端软件串行处理等因素大大影响处理速度,导致OFDR传感时间一般在分钟级别,无法满足OFDR技术的高速化需求。本论文针对OFDR高速化传感需求,设计了高速化OFDR信号处理方案,基于实验室当前已有的基于FPGA开发板所搭建的高速OFDR系统,设计并试验验证了 OFDR高速高空间分辨率应变传感、二维实时形状传感的实验方案,验证了所设计高速化OFDR信号处理方案的有效性。论文主要内容如下:1.针对OFDR高速化传感的需求,推导并得出了可调谐光源参数和OFDR系统各项指标之间的关系模型,设计了高速OFDR系统的光源连续扫频方案,包括光源扫频参数、工作模式设置等,并试验验证了该连续扫频方案的可行性。2.设计了基于“应变-曲率”参数映射模型和切角递推形状恢复算法的高速OFDR二维形状传感方案,并分别在MATLAB和LAB VIEW两个处理平台上实现了切角递推算法的形状重建过程。经试验验证,所设计的二维形状传感方案,能够测量到的物体最大形变曲率为10m-1,且最高传感速率可达16Hz,并在LABVIEW软件界面上实现了实时形状变化显示,验证了该二维形状传感方案的可行性。3.针对OFDR系统对高速率、高空间分辨率、长距离的传感需求,设计了高速实时应变参量传感、微小零件高分辨率应变传感、长距离应变传感的实验方案,并进行了试验验证。实验结果表明,本系统在5m的传感距离下整体传感时间不超过50ms,微小零件的高分辨率传感精度可达5mm,最长传感距离可达50m,验证了所设计实验方案的有效性。
王旋[2]（2021）在《千米级以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的设计》文中提出海洋数据采集与传输工作是获取海洋数据的关键技术,是研究海洋能量、使海洋透明化的重要推动力。针对“基于MEMS技术的全海深湍流混合矩阵剖面观测仪器研究”这一项目中提出的在海底1000 m对温盐深仪（CTD）、MEMS湍流传感器、罗经传感器、姿态传感器数据进行采集的要求,本文设计了千米以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的方案,该系统能够实现这四种传感器的全数据采集、存储,并且将温盐深仪（CTD）、罗经传感器、姿态传感器数据进行实时传输,通过上位机对数据进行解析,实现温度、深度、盐度、电导率以及剖面仪的姿态等重要物理量的实时显示;设计抛载电路模块,结合上位机的重要物理参量的显示对子设备进行抛载;将剖面仪搭载的摄像头视频进行实时传输与保存,为剖面仪在500-1000 m处释放子设备做充分准备。文中将目前存在的各种长线传输的方式以及海洋数据观测的各种系统进行总结对比,结合项目技术指标与各种方式的优缺点,根据部分数据实时显示以及剖面仪需要搭载摄像头进行观测的需求,选用光纤作为传输介质,保证了传输速率。该系统以FPGA为核心时序控制芯片,采用RS232数字接口实现对温度、深度、盐度和电导率以及三维姿态的数据采集;采用双通道同步模数转换芯片ADS8353,满足二维矢量MEMS湍流传感器中X与Y路数据的同步采集。所接收的数字量信号和模数转换采集速率各不相同,设计了可变长度的混合帧传输结构,实现了不同传输速率传感器的全数据采集,完成了剖面仪数据的实时传输与存储。该设计电路和数据帧结构传输模式已经应用于水池水库实验,且具备海洋环境下的测试条件。实验结果表明,实时传输数据和存储回读数据无丢数乱码现象,验证了设计的可靠性,多参量数据同步采集装置在海洋观测中具有一定的应用价值。
田入运[3]（2021）在《无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究》文中提出地震勘探方法利用地震仪接收人工震源激发的地震波,可以直观的了解地下地质构造,具有勘探深度大、施工效率高的优点,在矿产资源勘探行业中起着举足轻重的作用。随着矿产资源需求的增加和易开采资源的减少,地震勘探方法对勘探装备的要求也越来越高,“深部开采、智能开采、绿色开采”是未来我国矿产资源开采理念的三大发展方向。然而,在地质条件复杂的地区,传统的有缆遥测地震仪器由于大线连接,导致排列布设困难,具有施工成本高,勘探效率低,维护困难等问题,需要解决地震探测仪器装备的复杂环境适应性所面临的技术难题。便携式节点地震仪是一体化集成式的地震采集系统,一般独立的节点便可以完成地震数据采集任务,省去了布置大线的繁琐,通常情况下,节点内部电池可以支撑整个施工过程,不必频繁的更换供电模块,给勘探工作带来很大的便利。同时,便携式的节点设备也意味着更灵活的勘探方案设计和更广的勘探范围。节点地震仪凭借着其仪器排布的灵活性、高精度的数据采集和高效率的施工等特点越来越多地应用在复杂地质勘探环境中,是实现“地壳结构透明”的新利器。目前我国的节点式地震仪器长期依赖进口,国产节点式地震采集系统与国外先进的仪器具有很大差距。在复杂的地质勘探环境进行大规模的地震勘探时,现有节点式地震采集仪器排列布设和野外维护困难,工作效率低,尤其是在被动源地震探测方法中,需要仪器采集微弱的地脉动信号,勘探周期长达几天或十几天,现有仪器的噪声和功耗性能难以适应不断更新的地震探测方法。除此之外,国内节点式地震仪器大部分是采用内部时钟进行仪器授时,随着采集时间的增加,采集站上晶体振荡器的频率漂移将带来显着的时间误差积累,因此需要研究大规模地震勘探环境下不受节点数量限制和勘探时间限制的高精度无线多节点时间同步系统。由于节点地震仪采集的数据需要施工完毕后经过回收装置下载合成才能观测到数据质量,滞后的数据获取极大影响了施工效率,具有封闭性的技术缺陷,需要研究无线实时数据质量监控系统以便在地震数据采集过程中对勘探情况进行评估。本文分析了当前节点仪器的特点,针对各个关键问题进行深入研究,设计和实现了低噪声、低功耗的微弱地震信号采集系统、基于分时索引插值截距的多节点高精度数据同步方法和基于能量均衡的无线数据质量监控方法,并开发了相应的无线低功耗节点式地震探测系统GEIWSR-Ⅲ,通过野外应用实例验证了新系统的有效性和实用性。论文的主要研究内容如下:（1）低噪声、低功耗的高精度地震信号采集系统研制。首先分析了模拟信号采集通道的噪声来源,分别针对各个噪声来源进行抑制,利用最小噪声原理和阻抗匹配技术设计了低噪声的模拟信号调理电路,针对当前主流?-Σ型A/D转换器进行对比和选择,设计了高精度的数据采集通道,经过技术指标测试,采集系统的短路噪声水平为0.8μV@500Hz,动态范围达到126.7d B@500Hz,信噪比达到131.53d B@500Hz,谐波失真水平达到124.4d B@31.25Hz。针对节点系统在地震勘探中的工作流程及硬件结构,设计并实现了系统的动态功耗管理技术。分别对节点地震仪中的各个硬件的工作过程及功耗进行了详细分析并制定了相应的低功耗控制策略,使得仪器达到162m W@自主工作模式,291m W@无线监控模式的功耗水平,通过合理配置仪器工作模式,使得系统的平均功耗达到198m W,提升了仪器的野外工作时长。（2）高精度分时索引插值截距的无线多节点地震数据同步方法研究。针对大规模、高密度地震勘探方法中多节点的时间同步问题,讨论了当前节点地震仪数据同步的研究现状,分析了当前节点地震仪器时间同步的精度要求和本文设计的节点采集系统的硬件架构,设计了一种利用GPS和高精度恒温晶振的低功耗时间同步系统,采用高精度恒温晶振连续授时,GPS间歇性校准的方式,补偿ADC时钟晶体漂移造成的累积误差,设计了基于GPS秒脉冲（PPS）中断、GPS串行中断以及主程序流程之间的精准时间服务流程,使得节点之间的同步精度达到0.688μs。场地试验证明本文设计的同步方法的稳定性不受传感器节点位置、节点数量和探测时间的影响,具有较强的实际应用能力,满足大规模、高密度地震采集任务的时间同步需求。（3）满足复杂地形、大规模、数据传输可靠的混合通信系统和无线数据质量监控方法研究。针对大规模、密集型地震勘探无法进行有效的数据质量监控限制,提出了基于核心网和扩展多跳网的混合通信系统,设计了基于远距离、高速数据传输的Wi-Fi无线通信单元的核心网络架构和基于低功耗的Zig Bee无线通信单元的扩展网络架构,根据提出的网络架构,设计了网络仿真模型,提出了可变权重的分簇和路由算法以均衡网络负载和能量,并根据该算法提出了节点在无线网络监控中的数据融合技术和数据质量监控方法。仿真实验表明,可变权重的分簇和路由算法可以在整个网络周期内不断地调整影响网络能耗的因素（簇头节点与成员节点、网关节点之间的距离和节点的剩余能量）的权重,使整个网络的能量更加均衡。网络性能对比测试中,本文提出的方法相比LEACH方法和EEUC路由方法相比分别降低35%和12%的网络能耗。无线数据质量监控方法测试表明,当数据抽取因子e值为0.2时,可以获得保真率99.44%的监测数据,大大减少了无线监控网络的数据传输压力,提高了勘探效率。（4）基于上述关键技术,开发了集信号拾取、数据采集、多节点数据同步和无线数据质量监控功能于一体的新型节点式地震仪器系统GEIWSR-Ⅲ。通过与GEIWSR-Ⅱ系统（吉林大学研制的代表性无缆地震仪器）进行对比测试,结果表明,新系统的等效噪声水平由1.2μV@500Hz降低到0.8μV@500Hz、平均功耗由单通道500m W降低到198m W、数据同步能力由10μs提高到了0.688μs,添加了基于能耗均衡的无线数据质量监控系统,解决了仪器封闭性的技术缺陷。最后,利用本文研究的无线低功耗地震采集系统GEIWSR-Ⅲ与SE863轻便分布式遥测地震勘探系统、Sercel 428XL地震探测系统在松原市查干花镇进行了联合探测对比实验。实验结果表明,GEIWSR-Ⅲ系统与Sercel 428XL系统采集的数据质量相当,相比于SE863系统,GEIWSR-Ⅲ系统具有更高的数据分辨率。在仪器的便携性和施工效率上,GEIWSR-Ⅲ相比Sercel 428XL系统、SE863系统具有更大优势。综上所述,GEIWSR-Ⅲ系统具有设备轻便、性能稳定、时间同步精度高和无线数据质量监控性能稳定的特点,大大增强了我国节点式地震勘探设备的核心竞争力,为我国复杂地质勘探环境下进行大规模、密集型的地震探测奠定了基础。
李少敏,张兴伟,卢新建,赵永杰,庞文裕[4]（2021）在《全自动生化分析仪的快速精准稳定加样机械系统设计》文中提出高速高精全自动生化分析仪的研制随着精准医疗临床生化检测需求的提高越发深入,用户和市场对生化检测加样环节的重复性、稳定性、准确性等要求逐步提高,因而需要对现有生化分析仪的结构进行改进和完善.本文设计了一款快速且精准稳定的生化分析仪加样系统,通过对光电编码器的改进以及结合电容式传感原理设计了加样针运动模块,使该加样系统能够满足最小精确加样量的需求,并将其应用于高、低速全自动生化分析仪中进行测试.首先采用Pro/E5.0对加样系统的机械结构进行设计建模,随后对设计方案进行优化改进并加工研制样机,最后利用仪器设备实物样机进行试验调试和验证.通过精准稳定的机械传动设计和对加样针的精确定位,本文设计的加样系统使加样过程中的微量加样控制更为准确和便利,有利于保障全自动生化检测的性能.
陈昌良[5]（2019）在《三重四极杆质谱仪数据采集系统研究与实现》文中研究说明在分析仪器领域,三重四极杆质谱仪以其检测范围广、定性定量能力强的特点,在临床医学、食品安全等领域广泛应用,但该仪器尚未实现国产商业化。三重四极杆质谱仪数据采集系统的功能是将离子信号进行采集、分析以得到质谱图,所以是仪器的关键技术。本文针对三重四极杆质谱仪研发了一套数据采集系统。本文分析了三重四极杆质谱仪离子信号的特征,根据信号特征和仪器需求,制定了总体方案,并选择Zynq作为主控芯片、设计信号调理电路、采用DDR3存储器、选择千兆以太网用于上下位机通信、匹配了2种数据处理算法。在硬件层面,Zynq是集成了FPGA结构和ARM内核的芯片,具有较高的集成度和性能,应用在三重四极杆质谱仪数据采集系统是一种新的尝试。信号调理电路的功能是将弱电流脉冲信号进行放大、IV转换、电平转换等处理,以达到Zynq采集要求。以太网传输速度可达1000Mbps。DDR3数据速率为1066Mbps。在软件层面,采用模块化设计方法,将系统划分为8个模块。其中,计数器位宽为32位、采样频率为400MHz,FIFO作为内部临时缓存,并利用DMA技术实现Zynq与外部DDR3数据传输。结合Zynq内部PL和PS协同工作特性,将各模块分别进行编程实现和仿真测试。在算法层面,根据采集数据具有时间离散性的特点,选择三次样条插值法进行曲线拟合。根据精准寻峰的需求,选择基于连续小波变换的寻峰算法进行寻峰。利用MATLAB平台实现这两种算法在数据处理中的应用。最后进行了系统测试和验证。在测试实验中进行模拟实验,测试信号为1k Hz～70MHz脉冲信号,实验结果与理论值之间误差≤0.035‰。在验证实验中,进行聚丙二醇标准调谐液进样实验,实验得到质谱图的参数（峰值和半峰宽）全部符合仪器调谐标准。本文设计的数据采集系统速度快、集成度高,解决了三重四极杆质谱仪数据采集系统研发难点,也是仪器整机控制系统的重要组成部分。
韩浩亮[6]（2020）在《枪虾空化射流机理的试验研究》文中指出以枪虾夹螯为研究对象,针对枪虾夹螯空化射流现象展开研究,开发枪虾夹螯闭合过程仿生装置,对枪虾空化射流机理及其影响因素进行分析,为我国水下非爆炸高能发生装置的设计提供可靠的试验数据和技术支持。以活体枪虾为研究对象,分析了枪虾夹螯攻击机制,确定了活体枪虾夹螯攻击试验测试的主要参数,设计了活体枪虾试验测试系统,分析了不同枪虾夹螯的攻击过程及产生的空化气泡过程及压力脉冲特性。通过CT扫描获得了枪虾夹螯三维模型,分析了夹螯的结构,通过FESEM观察分析了枪虾夹螯表面及断面微观形态及元素组成,通过纳米压痕仪测试了夹螯表面的模量和硬度。通过CFD仿真提取了枪虾夹螯空化射流的关键参数,分析了枪虾夹螯结构特性。阐述了空化理论基础,通过枪虾夹螯CAD模型结合CFD仿真研究了枪虾夹螯攻击过程,分析了枪虾夹螯的不同缩比尺寸、夹螯闭合角度、夹螯闭合角速度、夹螯囊腔出口处的凹槽对枪虾夹螯空化性能的影响。将夹螯喷嘴简化等效为二维喷嘴模型,对喷嘴的流域结构进行了分析,探究了不同流域边界条件产生空化的影响,分析了壁面尺寸对空化的影响。模拟活体枪虾夹螯闭合运动过程,研制了枪虾夹螯仿生试验装置,并进行了性能测试。论述了枪虾夹螯仿生试验装置设计要求,提出了枪虾夹螯仿生试验装置设计方案,搭建了枪虾夹螯闭合过程仿生装置、高速摄影模块及水下压力测试模块。枪虾夹螯闭合过程仿生装置选择冲击气缸为枪虾夹螯闭合提供能量,通过冲击气缸冲击增速杠杆带动枪虾夹螯快速闭合,再现了枪虾夹螯产生空化的过程。选用钛合金通过3D打印加工仿生夹螯,设计了试验底座,并通过Adams动力学仿真验证了装置的合理性。根据CFD仿真结果,设计了不同类型的仿生夹螯,获得了不同夹螯缩比模型及夹螯囊腔出口处有无凹槽的模型,最后介绍了仿枪虾试验系统的试验过程及数据处理方法,并进行了装置性能测试。对影响枪虾夹螯空化性能的因素进行了仿生试验研究,首先对不同试验参数进行试验设计,简化了试验流程。对不同缩比模型、不同闭合角度、不同闭合角速度产生的空化性能进行了试验研究,得出不同因素对空化射流性能的影响规律,与活体试验和CFD仿真规律具有一致性,分析了囊腔出口处的凹槽对枪虾夹螯闭合空化性能的影响,为进一步研究水下非爆炸高能发生装置提供了试验方法和手段。
何小双[7]（2019）在《示波记录仪的采集板卡硬件设计与多通道同步技术研究》文中认为随着科技的飞速发展,能够更清晰,更全面,更准确地反应出被测对象的多域波形细节,一直是仪器科学技术所研究的一个重要方向。如今因电子测量行业的多被测量一体化技术的发展,能够同时采集存储多个通道下的多类型被测信号的示波记录仪受到该技术行业的重视。在仪器的带宽越来越高,通道的数目越来越多的情况下,多通道同步设计技术对于示波记录仪多通道同步显示显得尤为重要。在高速多通道测量系统中,多通道同步测量性直接影响到测试结果,相比于通道内波形类似偏置增益类的“纵向”调节,多通道波形的“横向”同步调节不仅仅是单依靠系统的某些补偿或多通道相位调偏便能完全解决,更是需要从系统全局出发,从系统模块硬件,数据传输逻辑链路,全局时钟网络,多通道的同步控制住等角度分析研究非同步采集的原因,从根本的角度来研究解决示记录仪的多通道同步性。本文将结合示波记录仪研发项目,从硬件底层的角度出发,研究示波记录仪多通道不同步的问题缘由,提出多通道同步技术方案,并设计相应的硬件高速测试平台对该技术方案进行检验,本文主要的研究工作有如下几个方面:1.研究了示波记录仪中高速采集模块的设计方案与示波记录仪128通道显示基理,通过硬件的比对测试对该记录仪中的多通道相位随机情况,问题产生原因,以及解决方案进行了理论论述与实验验证。2.提出优化性的高速板卡解决技术方案,研制出多种类型多采样率的双通道采集模块,如采样速率最高为100MS/s,12bit,隔离性采集板卡系统。并保证了双通道0.5%的测量精度。3.设计了单卡槽速率为3.2Gbps共8通道的源同步接口与系统的全局时钟网络,从时钟的设计与功能控制层面上,保证多通道同步采样与同步传输。4.提出卡内通道同步与卡槽间通道同步的板卡式解决方案,保证卡内双通道同步精度与卡槽间通道同步精度小于20ns。通过最终的测试与验证表明,支持动态可重构的示波记录仪可在任意更换卡槽位置与上述种类采集模块的情况下,利用数字触发的方式,完成时钟抖动低于311fs的通道高精度采样,并完成卡内与卡槽之间的多通道同步20ns的精度设计要求。进而验证了本文提出的关于示波记录仪中的多通道同步技术的可行性。
贾树林[8]（2019）在《示波记录仪中FPGA高速传输接口的设计与应用》文中研究指明随着示波记录仪等复杂数据采集系统对采样率、通道数、带宽、波形捕获率和存储深度等技术指标的要求越来越高,以及具备的波形分析功能越来越丰富,而波形数据的传输速率是制约其性能指标的关键因素。集成电路工艺的发展使得FPGA在高速传输领域的应用愈加广泛,因此研究FPGA高速传输技术对于提高示波记录仪的性能指标有着重要意义。本文重点研究具备带宽自适应（1）的FPGA间高速传输系统,以及FPGA与上位机之间的交互采用应用最为广泛的PCIe高速接口,研究不同功能的数据源与PCIe接口的最佳传输控制方案,最后提出优化DMA效率的方法,并将上述接口应用于示波记录仪中,主要内容如下:1、通过分析示波记录仪的总体方案需求获取高速传输的具体需求,综合各类采集板卡的隔离性、高速性、兼容性等传输要求,制定最符合实际要求的FPGA间传输方案,根据示波记录仪中普通采集、深存储、双捕获、实时运算等多功能需求,选择最适合该情形下FPGA与上位机之间数据交互的方案。2、设计并实现具备带宽自适应功能的FPGA间串行传输系统,实现单通道100MSPS高速采集板卡上两片FPGA间1.6Gbps的高速隔离传输,以及双通道板卡片间3.2Gbps的传输,并确保在系统时钟下两个通道间传输前后不造成相位差,该系统对于不同采样率、不同ADC分辨率的采集板卡上FPGA间传输具有一定的兼容性。3、设计并实现FPGA与上位机之间的PCIe高速数据传输,包括PCIe接口硬件电路设计,以及基于PCIe IP核的高效率DMA读写控制器、单字读写控制器的逻辑设计,着重设计不同存储器与PCIe接口的传输控制方案,实现来自普通采集FIFO、深存储DDR3、双捕获SSRAM、实时运算等不同数据源通过分时复用PCIe接口传输至上位机,最后分析PCIe总线DMA效率并提出改善的方法。测试结果表明FPGA间传输接口能对单通道04.795Gbps的带宽达到自适应,带宽利用率高达90.82%,传输前后多通道间相位差精度为10ns;PCIe总线的DMA控制器单次最大支持8MB的数据传输,PIO控制器支持16KB的参数读写空间,PCIe接口的跨时钟反馈控制方案充分满足示波记录仪的功能需求,优化后的方案中DMA传输速率得以翻倍,但仍具有较大提升空间。
万里霞[9]（2016）在《全自动生化分析仪两级控制系统的研究与设计》文中认为生化分析仪是一种用于获取人体体液（如血清、淋巴液等）中各项生化成分浓度的检验设备。随着科学技术的不断发展以及国家“分级诊疗”制度的实施,智能化、标准化、低价格已成为当前生化分析仪发展的主要趋势。因此,研发一款功能齐全、性能稳定、价格低廉的全自动生化分析仪,并设计一套稳定可靠的控制系统,具有重要的市场前景和现实意义。本文分析了生化分析仪的国内外发展现状,重点介绍了国内生化分析设备在控制系统设计等方面存在的不足。例如,目前主流国产生化分析仪采用的是ARM主板与驱动电路板相结合的单级控制架构,这种架构存在着实时性差、可靠性低等问题,在实际使用中会出现“超时”、“死机”等故障。针对上述控制架构存在的实时性差、可靠性低等不足,本文设计了一种适用于生化分析仪的两级控制系统,其中下位机控制系统以ATMEL公司生产的P89V51型单片机为控制器,采用Keil u Vision 4为软件开发工具和C语言为开发语言,设计了一种主从单片机多机通信、并行控制的下位机控制系统架构,主单片机负责接收PC机发送的指令并进行解析,然后通过CPLD的内部串口扩展模块实现与5个从单片机的多机通信,从而完成了分析动作和数据采集、处理、故障监测等控制功能;上位机控制系统则以监控级PC机为核心,选用Windows 7作为上位机软件运行平台,采用Visual Studio 2010开发环境和SQL Sever 2008数据库设计出一款运行稳定、功能完善的用户操作软件,实现了可视化人机交互和数据存储、显示、报告打印等管理工作。两级控制系统可实现生化仪管理工作和控制功能的分离,且二者独立工作、互不影响,从而保证了整机运行的可靠性和稳定性。本文的主要研究成果是:通过对生化分析仪中不同控制方案的研究,设计了一种两级控制系统的架构模式,实现了整个系统的管理工作和控制功能的分离,提高了仪器的稳定性和可靠性;本文成果已通过江苏省医疗器械检验所的注册检验,并取得相应的市场准入证明;本文设计的液面探测电路已获1项实用新型专利授权,并发表相关学术论文1篇。
闫晋锋[10]（2014）在《新型多功能工程地震仪的研制》文中进行了进一步梳理地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一。地震仪是地震勘溅中最关键的仪器,实现对地震信息进行接收和记录,其性能的优劣直接影响监测结果的可靠性。工程地震勘探任务往往要求勘察技术具有高精度、高分辨率、轻便等优势;而从工程地质勘查技术应用面的拓展趋势考虑,地震仪器还应具有尽可能多的功能,既能适应反射地震和折射地震技术的要求,又能接收地震面波和体波的信号,还能进行微地震观测。为了满足工程勘察要求,也为了适应地震勘探技术发展趋势的需要,工程地震仪的研发要求重点主要围绕提高地震仪的勘探精度,提高勘探分辨率和小型化、轻便化,以及多功能性展开。论文主要研究基于SOPC技术的新型集中式工程地震仪的研制,采用基于SOPC技术的FPGA设计实现了 48道工程地震仪硬件设计和嵌入式软件程序开发。依据现有集中式工程地震仪的实际需求,结合SOPC嵌入式技术的实际特性,构造实现了便携式、低功耗、高精度、多功能工程地震仪。论文解决了工程地震勘探中数据采集的问题,即48道工程地震数据采集站的设计与实现。本系统主控芯片采用Altera公司的Cyclone三代FPGA EP3C25F324C8,使用高性能24位Σ-△调制A/D转换器ADS1274进行数据转换。完成了主控单元SOPC的研制,使设计者不用为CPU及其外围器件之间的复杂接口关系花费时间,可以将精力集中于末端系统设计及功能设计上。地震仪中的智能电源管理技术解决了目前工程地震仪野外工作时需要电池支持时,受功耗的影响,电池工作时间受限的难题,而且操作界面简单友好。PC104上位机的数据采集软件兼容嵌入式Windows XP系统,其具有全中文的友好界面,操作简单,方便使用。该地震仪支持覆盖测量,反射、折射、面波等多种测量方法,具有波形显示,波形的修改,文件的存取,数据处理和图形操作等功能,且可以对仪器的工作状态实时监测。目前,该仪器已经用于工程地震勘探中。该仪器在噪声抑制、样点深度、系统稳定性、可靠性、整机功耗、体积,以及人机界面的友好程度等各方面,已经满足了大部分工程地震勘探项目的要求。实验证明该方案是一种切实可行的工程地震仪的实现方案,为地球物理同类仪器研发提供了可借鉴的SOPC解决方案。
二、生化仪中高速数据采集系统设计及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、生化仪中高速数据采集系统设计及应用（论文提纲范文）
（1）基于OFDR的分布式光纤传感若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤传感技术概述 |
| 1.3 瑞利散射型分布式光纤传感技术 |
| 1.3.1 基于瑞利散射的光时域反射技术 |
| 1.3.2 基于瑞利散射的光频域反射技术 |
| 1.4 OFDR技术研究及发展现状 |
| 1.5 研究内容和结构 |
| 第二章 高速OFDR系统原理研究及信号处理方案设计 |
| 2.1 OFDR系统原理研究 |
| 2.1.1 光频域反射仪的拍频干涉原理 |
| 2.1.2 OFDR系统应变温度传感原理 |
| 2.2 光源非线性调谐效应及补偿方法 |
| 2.2.1 光源的非线性调谐效应 |
| 2.2.2 基于硬件的光源非线性补偿方法 |
| 2.3 高速OFDR系统关键参数分析 |
| 2.3.1 光源参数分析 |
| 2.3.2 系统传感时间 |
| 2.4 OFDR数据处理算法概述 |
| 2.4.1 OFDR参量传感整体算法 |
| 2.4.2 互相关处理算法 |
| 2.5 OFDR二维形状传感算法原理 |
| 2.5.1 应变—曲率参数映射模型 |
| 2.5.2 切角递推形状恢复算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 OFDR系统整体设计及搭建 |
| 3.1 高速OFDR系统整体结构设计 |
| 3.2 OFDR光路系统器件选型介绍 |
| 3.2.1 激光器的选型 |
| 3.2.2 光电探测器的选型 |
| 3.3 OFDR光路系统的搭建与调试 |
| 3.3.1 辅助干涉仪的搭建 |
| 3.3.2 主干涉仪的搭建 |
| 3.3.3 光路系统调试 |
| 3.4 FPGA数据采集及处理平台选型介绍 |
| 3.4.1 数据采集卡的选型与分析 |
| 3.4.2 FPGA评估板的选型 |
| 3.5 FPGA数据采集及处理平台的搭建 |
| 3.5.1 连续采集的逻辑 |
| 3.5.2 FPGA数据采集及处理系统的整体结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 OFDR系统实验设计及验证 |
| 4.1 OFDR应变传感实验 |
| 4.1.1 高速实时应变传感实验 |
| 4.1.2 50米长距离应变传感实验 |
| 4.1.3 高空间分辨率微小零件应变传感实验 |
| 4.2 OFDR二维形状传感实验 |
| 4.2.1 静态二维形状传感实验 |
| 4.2.2 动态高速二维形状传感实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词索引 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（2）千米级以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 长线传输研究现状 |
| 1.3.2 海洋多参量数据采集研究现状 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 2 总体方案设计 |
| 2.1 数据采集终端需求多样化分析 |
| 2.2 数据采集传输装置的方案设计 |
| 2.3 耐压仓结构模型 |
| 2.4 四元数解算姿态 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多物理参量采集与传输硬件系统设计 |
| 3.1 硬件系统整体构成 |
| 3.2 接口模块电路设计 |
| 3.2.1 光耦隔离电路设计 |
| 3.2.2 模数AD转换设计 |
| 3.2.3 光模块设计 |
| 3.2.4 通用数字接口设计 |
| 3.3 MEMS湍流传感器放大滤波电路 |
| 3.4 存储模块电路设计 |
| 3.5 开关量模块电路设计 |
| 3.6 电源模块设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 多物理参量采集与传输系统逻辑设计 |
| 4.1 系统控制逻辑 |
| 4.2 关键模块控制逻辑设计 |
| 4.2.1 AD模块时序逻辑 |
| 4.2.2 UART模块逻辑控制 |
| 4.2.3 帧结构设计 |
| 4.3 数据存储模块控制逻辑设计 |
| 4.3.1 FIFO存储设计 |
| 4.3.2 FLASH存储设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统性能验证及实验测试 |
| 5.1 耐压仓的结构设计 |
| 5.1.1 耐压仓结构尺寸计算与Comsol仿真 |
| 5.1.2 耐压仓结构设计 |
| 5.2 系统调试 |
| 5.2.1 电池模块调试 |
| 5.2.2 光模块调试测试结果 |
| 5.2.3 ADS8353 模块调试 |
| 5.2.4 MEMS湍流传感器前端放大电路调试 |
| 5.2.5 系统联调 |
| 5.3 水池水库环境下的测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外节点式地震采集仪器的发展现状 |
| 1.2.1 国外节点式地震采集仪器的发展现状 |
| 1.2.2 国内节点式地震采集仪器的发展现状 |
| 1.3 节点式地震仪器的应用现状和存在的问题 |
| 1.3.1 节点式地震仪在主动源勘探中的应用现状 |
| 1.3.2 节点式地震仪在被动源勘探中的应用现状 |
| 1.3.3 节点式地震仪在主、被动源探测中面临的问题 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.5 论文研究内容和结构安排 |
| 1.5.1 论文研究内容 |
| 1.5.2 论文结构安排 |
| 第2章 节点地震仪在主、被动源勘探方法中的应用及需求分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 节点地震仪在主动源勘探方法中的应用及施工流程 |
| 2.2.1 二维、三维地震勘探方法 |
| 2.2.2 节点式地震仪在主动源勘探方法中的施工流程 |
| 2.3 节点地震仪在被动源勘探方法中的应用及施工流程 |
| 2.3.1 微动探测技术 |
| 2.3.2 短周期密集地震探测法 |
| 2.3.3 节点式地震仪在被动源勘探方法中的施工流程 |
| 2.4 主、被动源勘探方法对节点式地震仪的需求分析 |
| 2.4.1 主、被动源勘探方法对节点地震仪的采集性能需求分析 |
| 2.4.2 主、被动源勘探方法对节点地震仪的功耗需求分析 |
| 2.4.3 主、被动源勘探方法对节点地震仪的时间同步性能需求分析 |
| 2.4.4 主、被动源勘探方法对节点地震仪的数据质量监控需求分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低功耗高精度采集系统设计及实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统架构与总体设计方案 |
| 3.2.1 系统架构 |
| 3.2.2 总体设计方案 |
| 3.3 低噪声、高精度微弱信号采集系统设计 |
| 3.3.1 地震检波单元 |
| 3.3.2 模拟信号采集通道噪声分析 |
| 3.3.3 低噪声模拟信号调理电路设计 |
| 3.3.4 高分辨率模数转换器的选择 |
| 3.3.5 高精度数据采集单元设计 |
| 3.4 系统工作模式及功耗分析 |
| 3.4.1 系统工作模式 |
| 3.4.2 系统功耗分析 |
| 3.5 系统的低功耗设计 |
| 3.5.1 微控制器低功耗设计 |
| 3.5.2 GPS低功耗设计 |
| 3.5.3 SD卡低功耗设计 |
| 3.5.4 无线监控单元低功耗设计 |
| 3.5.5 以太网单元低功耗设计 |
| 3.5.6 低功耗电源管理单元设计 |
| 3.6 测试结果及分析 |
| 3.6.1 噪声水平测试 |
| 3.6.2 动态范围及信噪比 |
| 3.6.3 谐波失真水平测试 |
| 3.6.4 频率响应测试 |
| 3.6.5 功耗测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于分时索引插值截距的高精度时间同步技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点采集系统时间同步设计 |
| 4.2.1 采集系统的时间同步架构分析 |
| 4.2.2 高精度时间同步结构设计 |
| 4.3 采集系统时间同步精度性能分析 |
| 4.4 测试结果及分析 |
| 4.4.1 时间同步稳定性测试 |
| 4.4.2 场地同步性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于能耗均衡的无线数据质量监控系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 节点地震仪中的无线通信技术及网络架构 |
| 5.2.1 节点地震仪中的无线通信技术 |
| 5.2.2 节点地震仪中的无线网络架构 |
| 5.3 无线传感网中的能耗均衡技术 |
| 5.4 基于GEIWSR-III的无线网络架构设计及网络模型构建 |
| 5.4.1 无线网络架构设计 |
| 5.4.2 网络模型与符号说明 |
| 5.5 能量均衡算法设计及无线数据质量监控方法 |
| 5.5.1 距离计算 |
| 5.5.2 组簇 |
| 5.5.3 多跳路由 |
| 5.5.4 无线数据质量监控与数据融合 |
| 5.6 .无线通讯网络仿真与测试 |
| 5.6.1 无线数据质量监控测试 |
| 5.6.2 分簇与路由功能测试 |
| 5.6.3 网络性能对比 |
| 5.6.4 性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 节点式地震采集系统研制及实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轻便化节点式无线低功耗节点式采集系统研制 |
| 6.3 海量数据回收系统研制 |
| 6.3.1 地震数据量分析 |
| 6.3.2 数据回收系统设计 |
| 6.4 一致性测试实验 |
| 6.5 吉林松原探测实验 |
| 6.5.1 区域地质概况 |
| 6.5.2 场地仪器布置 |
| 6.5.3 主动源勘探结果 |
| 6.5.4 被动源勘探结果 |
| 6.6 系统技术指标对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结及展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）全自动生化分析仪的快速精准稳定加样机械系统设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 全自动生化分析仪加样系统设计 |
| 1.1 全自动生化仪的工作原理 |
| 1.2 全自动生化分析仪加样系统设计分析 |
| 2 加样系统五大模块设计 |
| 2.1 机械传动模块分析与设计 |
| 2.1.1 吸液臂结构的设计 |
| 2.1.2 步进电机选择与带轮设计 |
| 2.2 光电编码盘定位模块设计及计算 |
| 2.2.1 光电编码盘定位模块设计 |
| 2.2.2 误差分析 |
| 2.3 加样针液面检测与防撞警报模块设计 |
| 2.4 微量加样控制模块 |
| 2.5 清洗模块设计 |
| 3 实验仿真与设备调试 |
| 3.1 实验结果仿真 |
| 3.2 实验设备调试 |
| 4 结论 |
（5）三重四极杆质谱仪数据采集系统研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展动态 |
| 1.2.1 三重四极杆质谱发展状况 |
| 1.2.2 四极杆质谱仪数据采集系统发展 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第2章 系统总体方案 |
| 2.1 三重四极杆质谱仪原理与结构 |
| 2.1.1 质谱基本原理 |
| 2.1.2 离子源 |
| 2.1.3 四极杆 |
| 2.1.4 真空系统 |
| 2.1.5 检测器模块 |
| 2.2 三重四极杆质谱仪离子信号特征分析 |
| 2.2.1 信号的产生过程 |
| 2.2.2 信号特征 |
| 2.3 数据采集系统研发难点分析 |
| 2.4 系统总体方案 |
| 2.4.1 方案思路 |
| 2.4.2 方案概述 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 芯片选型与外围电路设计 |
| 3.1 Zynq APSo C选型 |
| 3.1.1 Zynq简介 |
| 3.1.2 芯片选型 |
| 3.2 信号调理电路设计 |
| 3.3 以太网模块电路设计 |
| 3.4 缓存电路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 嵌入式软件设计 |
| 4.1 软件总体设计 |
| 4.1.1 数据采集总体流程 |
| 4.1.2 Zynq内部模块划分 |
| 4.2 采集功能设计 |
| 4.2.1 时钟驱动模块设计 |
| 4.2.2 计数器模块设计 |
| 4.2.3 时序控制模块设计 |
| 4.3 缓存功能设计 |
| 4.3.1 FIFO缓存模块设计 |
| 4.3.2 DDR3 缓存模块设计 |
| 4.4 通信功能软件设计 |
| 4.4.1 AXI4 传输模块设计 |
| 4.4.2 Lw IP传输模块设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 数据采集系统测试与验证 |
| 5.1 数据处理算法简介 |
| 5.1.1 三次样条插值法 |
| 5.1.2 基于连续小波变换寻峰算法 |
| 5.2 系统性能测试实验 |
| 5.3 系统性能验证实验 |
| 5.3.1 聚丙二醇进样实验设计 |
| 5.3.2 采集数据处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）枪虾空化射流机理的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 枪虾空化射流国内外研究现状 |
| 1.2.2 枪虾夹螯仿生装置国内外研究现状 |
| 1.2.3 空化射流国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要工作内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 活体枪虾夹螯攻击过程试验研究及结构测试 |
| 2.1 枪虾夹螯攻击机制分析 |
| 2.1.1 攻击现象及过程 |
| 2.1.2 攻击特点分析 |
| 2.1.3 攻击原理分析 |
| 2.1.4 活体试验关键参数选取 |
| 2.2 枪虾试验测试系统设计 |
| 2.2.1 枪虾夹持装置模块 |
| 2.2.2 水下压力测试模块 |
| 2.2.3 高速摄影模块 |
| 2.2.4 标定模块 |
| 2.3 枪虾攻击过程试验分析 |
| 2.3.1 夹螯闭合过程分析 |
| 2.3.2 气泡变化过程分析 |
| 2.3.3 压力脉冲大小分析 |
| 2.4 枪虾夹螯结构分析 |
| 2.4.1 基于CT扫描的夹螯生物结构扫描研究 |
| 2.4.2 基于FESEM的夹螯的微观结构试验研究 |
| 2.4.3 基于纳米压痕的夹螯材料硬度试验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 枪虾空化射流关键参数提取及夹螯结构特性仿真试验 |
| 3.1 空化理论基础 |
| 3.1.1 空化数 |
| 3.1.2 空化的分类 |
| 3.1.3 剪切流内的空化 |
| 3.2 枪虾攻击过程的数值分析 |
| 3.2.1 数值模型模拟过程 |
| 3.2.2 夹螯缩比尺寸对攻击的影响 |
| 3.2.3 夹螯闭合角度对攻击的影响 |
| 3.2.4 夹螯闭合角速度对攻击的影响 |
| 3.2.5 夹螯凹槽对攻击的影响 |
| 3.3 枪虾夹螯等效结构尺寸分析 |
| 3.3.1 二维等效模型 |
| 3.3.2 流域结构分析 |
| 3.3.3 关键尺寸分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 仿夹螯的空化射流试验系统设计 |
| 4.1 仿夹螯的空化射流试验系统设计要求 |
| 4.2 仿夹螯的空化射流试验系统总体方案设计 |
| 4.3 枪虾夹螯闭合过程仿生装置设计 |
| 4.3.1 仿生夹螯加工 |
| 4.3.2 仿生装置动力学仿真 |
| 4.3.3 传动机构 |
| 4.3.4 试验底座 |
| 4.3.5 高能发生装置 |
| 4.4 仿生枪虾夹螯设计 |
| 4.4.1 夹螯缩比模型 |
| 4.4.2 夹螯囊腔出口处凹槽 |
| 4.5 性能验证与测试 |
| 4.5.1 试验过程及数据处理 |
| 4.5.2 试验测试结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 枪虾空化射流特性影响因素试验设计及研究 |
| 5.1 试验设计 |
| 5.2 不同缩比模型 |
| 5.3 夹螯闭合角度的影响 |
| 5.4 夹螯闭合角速度的影响 |
| 5.5 夹螯结构参数 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文和出版着作情况 |
（7）示波记录仪的采集板卡硬件设计与多通道同步技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容与工作方向 |
| 1.4 本文的内容与结构 |
| 第二章 系统总体方案与多通道同步分析 |
| 2.1 示波记录仪的总体方案与架构 |
| 2.2 多通道显示与同步分析 |
| 2.2.1 示波记录仪的多通道显示 |
| 2.2.2 多通道同步流的显示 |
| 2.3 多通道非同步数据流分析 |
| 2.3.1 采样电路的影响 |
| 2.3.2 采样驱动的影响 |
| 2.3.3 传输接口的影响 |
| 2.4 多通道同步数据流的关键解决方案 |
| 2.4.1 同步采集板卡架构设计 |
| 2.4.2 高速源同步数据传输设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 采集板卡的硬件设计与实现 |
| 3.1 采集板卡的总体方案 |
| 3.2 模拟通道调理架构设计 |
| 3.2.1 通道调理设计 |
| 3.2.2 通道配置内容 |
| 3.2.3 通道校准电路设计 |
| 3.2.4 通道控制功能位设计 |
| 3.3 板卡通道隔离设计 |
| 3.3.1 数字通道隔离 |
| 3.3.2 模拟通道隔离 |
| 3.4 板卡多通道采样设计 |
| 3.4.1 双通道采样器件选型 |
| 3.4.2 数据采集接收模块设计 |
| 3.5 板卡的高速传输接口设计 |
| 3.5.1 源同步接口介绍 |
| 3.5.2 板卡高速传输解决方案 |
| 3.5.3 FPGA内嵌传输IP核 |
| 3.5.4 源同步接口传输时钟设计 |
| 3.5.5 板卡数据传输功能仿真 |
| 3.6 双通道同步采集单板的硬件实现 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 多通道同步采样设计与实现 |
| 4.1 多通道同步采样设计 |
| 4.1.1 采样时钟同步的必要性 |
| 4.1.2 多通道采集系统架构 |
| 4.1.3 多通道参考时钟参数计算 |
| 4.1.4 多通道同步采样时钟网络设计 |
| 4.1.5 多通道同步采样控制设计 |
| 4.2 多通道同步传输设计 |
| 4.2.1 同步采样后的非同步传输 |
| 4.2.2 同步采样后的同步传输 |
| 4.3 多通道时钟设计 |
| 4.3.1 系统时钟抖动设计 |
| 4.3.2 多通道时钟方案设计 |
| 4.3.3 系统关键的等长PCB设计 |
| 4.3.4 FPGA最小时延时钟网络设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统的测试与验证 |
| 5.1 系统硬件基本功能调试 |
| 5.1.1 系统测试平台介绍 |
| 5.1.2 FPGA的功能验证 |
| 5.1.3 时钟电路配置调试 |
| 5.1.4 高速板卡的功能故障与解决 |
| 5.2 高速板卡的性能测试与分析 |
| 5.2.1 高速ADC数据接收测试 |
| 5.2.2 高速板卡数据传输测试 |
| 5.2.3 高速板卡关键指标测试 |
| 5.3 多通道同步测试背景 |
| 5.4 多通道同步测试与结果分析 |
| 5.4.1 卡内双通道同步测试 |
| 5.4.2 卡槽间双通道同步测试 |
| 5.4.3 多通道综合同步测试 |
| 5.4.4 同步精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间获得成果 |
（8）示波记录仪中FPGA高速传输接口的设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 示波记录仪的研究现状 |
| 1.2.2 高速传输技术的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 示波记录仪中高速传输接口的方案研究 |
| 2.1 高速传输接口的需求分析 |
| 2.1.1 示波记录仪的总体方案需求分析 |
| 2.1.2 高速传输方式的方案分析 |
| 2.2 高速传输接口的方案分析 |
| 2.2.1 FPGA间高速传输方案分析 |
| 2.2.2 FPGA与上位机间的高速传输方案分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 带宽自适应的FPGA间串行传输系统 |
| 3.1 FPGA高速收发器原理 |
| 3.1.1 高速收发器内部结构 |
| 3.1.2 高速收发器时钟网络结构 |
| 3.1.3 高速收发器初始化设计 |
| 3.2 带宽自适应的串行传输系统模块设计 |
| 3.2.1 GTX光纤连接硬件电路设计 |
| 3.2.2 发送端缓存编码设计 |
| 3.2.3 接收端解码缓存设计 |
| 3.2.4 多通道间同步及绑定设计 |
| 3.2.5 链路速率设计 |
| 3.3 FPGA间传输系统的总体实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PCIe高速接口模块设计与实现 |
| 4.1 PCIe总线概述 |
| 4.1.1 PCIe总线拓扑及层次结构 |
| 4.1.2 PCIe总线协议规范 |
| 4.2 PCIe接口硬件电路设计 |
| 4.3 PCIe协议用户逻辑模块设计 |
| 4.3.1 PCIe协议封装模块设计 |
| 4.3.2 PCIe协议解析模块设计 |
| 4.3.3 BAR空间存储器模块设计 |
| 4.3.4 轮询操作与中断操作 |
| 4.4 跨时钟域FIFO反馈控制模块设计 |
| 4.4.1 PCIe发送端FIFO设计 |
| 4.4.2 PCIe接收端FIFO设计 |
| 4.5 提高PCIe总线DMA效率的方法 |
| 4.6 PCIe传输系统总体控制设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统功能测试与验证 |
| 5.1 系统测试方法与方案 |
| 5.2 系统测试平台的搭建 |
| 5.3 FPGA间高速传输功能验证 |
| 5.3.1 GTX单通道高速传输测试 |
| 5.3.2 带宽自适应功能测试与验证 |
| 5.3.3 多通道绑定及同步功能验证 |
| 5.4 PCIe总线传输功能测试 |
| 5.4.1 PIO模式与DMA模式功能验证 |
| 5.4.2 缓存反馈传输控制验证 |
| 5.4.3 PCIe总线DMA传输速率测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（9）全自动生化分析仪两级控制系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 生化分析仪的分类、发展现状与趋势 |
| 1.2.1 生化分析仪的分类 |
| 1.2.2 全自动生化分析仪的发展现状与趋势 |
| 1.3 本文研究的主要内容与方法 |
| 第2章 全自动生化分析仪的检测原理及组成 |
| 2.1 生化分析仪检测原理 |
| 2.1.1 朗伯-比尔定律 |
| 2.2 临床上常用的测试方法 |
| 2.2.1 吸光度法 |
| 2.2.2 两点法 |
| 2.2.3 终点法 |
| 2.2.4 动力学法 |
| 2.2.5 双波长法 |
| 2.3 全自动生化分析仪两级控制系统的总体结构和工作原理 |
| 2.3.1 全自动生化分析仪的总体结构 |
| 2.3.2 全自动生化分析仪两级控制系统的工作原理 |
| 第3章 仪器的整体设计要求及技术指标 |
| 3.1 仪器设计的基本要求 |
| 3.2 仪器的主要技术指标 |
| 3.2.1 功能指标 |
| 3.2.2 性能指标 |
| 第4章 生化分析仪机械结构系统的设计 |
| 4.1 机械结构的设计要求 |
| 4.2 整机结构设计方案 |
| 4.2.1 光学系统的设计 |
| 4.2.2 机械系统的设计 |
| 4.2.3 液路系统的设计 |
| 第5章 生化分析仪下位机控制系统的设计 |
| 5.1 下位机控制系统的总体架构设计 |
| 5.2 下位机中关键模块电路的设计 |
| 5.2.1 光电信号转换模块的设计 |
| 5.2.2 液面探测电路的设计 |
| 5.2.3 反应盘温度控制电路的设计 |
| 5.2.4 步进电机驱动电路的设计 |
| 5.2.5 三路电磁阀驱动电路的设计 |
| 5.3 下位机硬件控制系统软件的设计 |
| 5.3.1 A/D采样程序的设计 |
| 5.3.2 恒温控制系统的程序设计 |
| 5.4 下位机硬件电路的PCB实现 |
| 5.4.1 下位机硬件电路可靠性设计方案 |
| 5.4.2 下位机主控制板PCB实物 |
| 第6章 生化分析仪上位机控制系统的设计 |
| 6.1 上、下位机通信方案的设计 |
| 6.1.1 RS-232串口通信标准简介 |
| 6.1.2 通信应答方案的设计 |
| 6.1.3 通信协议的编制 |
| 6.2 上位机用户操作软件的设计 |
| 第7章 仪器运行效果 |
| 7.1 仪器运行情况 |
| 7.2 市场应用效果 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 课题总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）新型多功能工程地震仪的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.2 国内外地震仪的发展与现状 |
| 1.3 工程地震仪的组成及工作原理 |
| 1.4 地震波对地震仪的基本要求 |
| 1.5 工程地震仪的功能和特点 |
| 1.6 论文的主要内容 |
| 第2章 集中式工程地震仪的总体构架 |
| 2.1 集中式工程地震仪的总体设计方案 |
| 2.2 集中式工程地震仪的硬件设计 |
| 2.2.1 数据采集板的硬件设计 |
| 2.2.2 主控电路板的硬件设计 |
| 2.2.3 电源控制板的硬件设计 |
| 2.3 集中式工程地震仪的软件设计 |
| 2.3.1 主控板程序的设计 |
| 2.3.2 上位机VC用户界面程序的设计 |
| 第3章 地震仪中数据采集电路的研制 |
| 3.1 数据采集电路的硬件设计 |
| 3.1.1 基于ADS1274的AD转换电路 |
| 3.1.2 基于CS4344的自检电路 |
| 3.2 软件总体设计 |
| 3.2.1 可编程放大器AD8253程序设计 |
| 3.2.2 模数转换器件ADS1274程序设计 |
| 3.3 NIOSII与VHDL的联合调制 |
| 3.3.1 NIOSII对放大倍数的可调 |
| 3.3.2 上位机对放大倍数的可调 |
| 3.3.3 NIOSII对采样率的可调 |
| 3.3.4 上位机对采样率的可调 |
| 第4章 地震仪中SOPC主控单元的研制 |
| 4.1 设计思路及整体架构 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.2.1 主控芯片 |
| 4.2.2 DC-DC稳压电路 |
| 4.2.3 FLASH及SRAM |
| 4.2.4 网络模块 |
| 4.2.5 片外缓冲 |
| 4.2.6 串口通信电路 |
| 4.2.7 LVDS接口 |
| 4.3 主控电路PCB设计 |
| 4.3.1 主控板及仪器整体效果图 |
| 4.3.2 PC104主板固定槽 |
| 4.4 软件程序设计 |
| 4.4.1 开发环境说明及工程文件组成 |
| 4.4.2 SOPC软件设计 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 地震仪中智能电源管理技术研发 |
| 5.1 硬件电路设计 |
| 5.1.1 DC/DC电源提供电路 |
| 5.1.2 功耗测量电路 |
| 5.1.3 模数转换电路 |
| 5.1.4 单片机电路 |
| 5.1.5 LCD背光电路 |
| 5.1.6 触发电路 |
| 5.1.7 接口电路 |
| 5.2 软件程序设计 |
| 5.2.1 AD采集程序 |
| 5.2.2 单片机与AD的SPI通讯程序 |
| 5.2.3 单片机与上位机串口通讯程序 |
| 5.2.4 上位机LABVIEW程序 |
| 5.3 软硬件联合调试 |
| 5.3.1 触发电路调试 |
| 5.3.2 LCD背光电路调试 |
| 5.3.3 串口调试 |
| 5.3.4 AD采集调试 |
| 第6章 地震仪中上位机数据采集软件研发 |
| 6.1 软件系统操作说明 |
| 6.1.1 仪器自检 |
| 6.1.2 覆盖测量 |
| 6.2 软件程序设计 |
| 6.2.1 数据采集功能的实现 |
| 6.2.2 电源控制仪器监视功能实现 |
| 6.2.3 标准化数据存储功能实现 |
| 6.3 采集数据验证 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 野外数据采集 |
| 第8章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
四、生化仪中高速数据采集系统设计及应用（论文参考文献）
- [1]基于OFDR的分布式光纤传感若干关键技术研究[D]. 龚锐. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]千米级以浅海洋多物理参量数据采集与传输装置的设计[D]. 王旋. 中北大学, 2021(09)
- [3]无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究[D]. 田入运. 吉林大学, 2021(01)
- [4]全自动生化分析仪的快速精准稳定加样机械系统设计[J]. 李少敏,张兴伟,卢新建,赵永杰,庞文裕. 汕头大学学报(自然科学版), 2021(01)
- [5]三重四极杆质谱仪数据采集系统研究与实现[D]. 陈昌良. 天津大学, 2019(01)
- [6]枪虾空化射流机理的试验研究[D]. 韩浩亮. 南京理工大学, 2020(01)
- [7]示波记录仪的采集板卡硬件设计与多通道同步技术研究[D]. 何小双. 电子科技大学, 2019(01)
- [8]示波记录仪中FPGA高速传输接口的设计与应用[D]. 贾树林. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]全自动生化分析仪两级控制系统的研究与设计[D]. 万里霞. 南昌大学, 2016(03)
- [10]新型多功能工程地震仪的研制[D]. 闫晋锋. 中国地质大学(北京), 2014(05)