| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3 课题主要研究内容 | 第11-13页 |
| 第二章 雷电三维电场数据采集原理和总体设计 | 第13-21页 |
| 2.1 大气中的电荷、电场和放电过程 | 第13-14页 |
| 2.2 雷电的危害 | 第14页 |
| 2.3 雷电电场的测量 | 第14-15页 |
| 2.4 电场信号感应原理 | 第15-18页 |
| 2.4.1 平板天线的测量原理 | 第15-16页 |
| 2.4.2 金属棒天线的测量原理 | 第16-17页 |
| 2.4.3 电场传感器设计 | 第17-18页 |
| 2.5 系统总体方案设计 | 第18-20页 |
| 2.6 本章小结 | 第20-21页 |
| 第三章 系统硬件电路设计 | 第21-40页 |
| 3.1 前端信号调理电路设计 | 第21-25页 |
| 3.1.1 积分电路设计 | 第21-23页 |
| 3.1.2 ADC输入电平调节电路设计 | 第23-25页 |
| 3.2 高速模数转换电路设计 | 第25-28页 |
| 3.2.1 AD9248的原理和结构 | 第25-26页 |
| 3.2.2 AD9248的外围电路设计 | 第26-28页 |
| 3.3 FPGA控制电路设计 | 第28-34页 |
| 3.3.1 FPGA芯片选型 | 第28-30页 |
| 3.3.2 FPGA配置电路设计 | 第30-32页 |
| 3.3.3 FPGA的时钟电路设计 | 第32-33页 |
| 3.3.4 SDRAM电路设计 | 第33-34页 |
| 3.4 控制传输电路设计 | 第34-37页 |
| 3.4.1 USB2.0芯片选型 | 第34-35页 |
| 3.4.2 USB接口电路设计 | 第35-37页 |
| 3.5 系统电源电路设计 | 第37-39页 |
| 3.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 第四章 系统软件设计 | 第40-62页 |
| 4.1 FPGA芯片的Verilog HDL程序设计 | 第40-51页 |
| 4.1.1 FPGA开发环境和流程 | 第40-42页 |
| 4.1.2 雷电三维电场数据采集系统软件设计方案 | 第42-43页 |
| 4.1.3 FPGA控制ADC采样模块的设计 | 第43-46页 |
| 4.1.4 FPGA控制USB芯片模块的设计 | 第46-50页 |
| 4.1.5 顶层electric_field_core.v模块的设计 | 第50-51页 |
| 4.2 USB固件程序设计 | 第51-56页 |
| 4.2.1 固件程序开发工具 | 第52页 |
| 4.2.2 固件程序的实现 | 第52-54页 |
| 4.2.3 固件程序的下载 | 第54-56页 |
| 4.3 USB驱动程序设计 | 第56-57页 |
| 4.4 上位机软件程序设计 | 第57-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-62页 |
| 第五章 系统调试与性能测试 | 第62-70页 |
| 5.1 系统硬件调试 | 第62页 |
| 5.2 系统软件调试 | 第62-64页 |
| 5.3 USB与上位机的数据传输速率测试 | 第64-66页 |
| 5.4 雷电三维电场数据采集系统的测试原理 | 第66-67页 |
| 5.5 系统测试结果与分析 | 第67-69页 |
| 5.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 总结和展望 | 第70-72页 |
| 6.1 研究总结 | 第70-71页 |
| 6.2 展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 | 第76-77页 |
| 附录 | 第77页 |