| 摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-8页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 超声波检测技术和钢轨探伤设备研究现状及发展趋势 | 第9-13页 |
| 1.2.1 超声波检测技术和钢轨探伤设备国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 发展趋势 | 第12-13页 |
| 1.3 课题研究的主要内容 | 第13-14页 |
| 2 超声波探伤原理及总体设计 | 第14-24页 |
| 2.1 超声波探伤的基本原理 | 第14-19页 |
| 2.1.1 超声波 | 第14-15页 |
| 2.1.2 超声波传播过程中的特征量 | 第15-16页 |
| 2.1.3 超声波探伤的方法和特点 | 第16-19页 |
| 2.2 系统功能要求及主要性能指标 | 第19-20页 |
| 2.3 系统总体方案设计 | 第20-23页 |
| 2.3.1 系统硬件方案 | 第20-21页 |
| 2.3.2 系统软件方案 | 第21-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 超声数据采集卡的硬件设计 | 第24-42页 |
| 3.1 超声波激励模块设计 | 第24-26页 |
| 3.1.1 激励脉冲类型及产生方式 | 第24-25页 |
| 3.1.2 超声波激励模块设计 | 第25-26页 |
| 3.2 信号调理模块设计 | 第26-31页 |
| 3.2.1 前置放大电路设计 | 第26-27页 |
| 3.2.2 程控增益电路设计 | 第27-29页 |
| 3.2.3 带通滤波电路设计 | 第29-30页 |
| 3.2.4 衰减电路设计 | 第30-31页 |
| 3.3 数据采样模块设计 | 第31-33页 |
| 3.4 FPGA主控模块设计 | 第33-35页 |
| 3.4.1 FPGA设计 | 第34-35页 |
| 3.4.2 FPGA外围模块设计 | 第35页 |
| 3.5 数据传输模块设计 | 第35-38页 |
| 3.5.1 传输方案选择与对比 | 第36页 |
| 3.5.2 以太网芯片选型 | 第36-37页 |
| 3.5.3 以太网接口电路设计 | 第37-38页 |
| 3.6 人机交互模块设计 | 第38-39页 |
| 3.7 电源模块设计 | 第39-41页 |
| 3.7.1 模拟电源设计 | 第39-40页 |
| 3.7.2 数字电源设计 | 第40-41页 |
| 3.8 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 超声数据采集卡的软件设计 | 第42-60页 |
| 4.1 FPGA主控模块软件设计 | 第42-56页 |
| 4.1.1 FPGA开发环境及设计流程 | 第42页 |
| 4.1.2 FPGA主控模块软件功能划分 | 第42-56页 |
| 4.2 人机交互模块软件设计 | 第56-57页 |
| 4.3 基于QT的上位机软件设计 | 第57-58页 |
| 4.3.1 上位机软件功能分析 | 第57页 |
| 4.3.2 开发环境及语言 | 第57页 |
| 4.3.3 上位机软件设计 | 第57-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 5 系统测试 | 第60-66页 |
| 5.1 超声数据采集卡测试平台 | 第60页 |
| 5.2 硬件测试 | 第60-63页 |
| 5.2.1 超声波激励电路测试 | 第60-61页 |
| 5.2.2 前置放大电路测试 | 第61-62页 |
| 5.2.3 程控增益电路测试 | 第62页 |
| 5.2.4 带通滤波电路测试 | 第62-63页 |
| 5.3 软件测试 | 第63-65页 |
| 5.3.1 时钟模块测试 | 第63页 |
| 5.3.2 数字滤波器测试 | 第63-64页 |
| 5.3.3 以太网通讯测试 | 第64-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 总结与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 总结 | 第66-67页 |
| 6.2 展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读工程硕士学位期间主要成果 | 第74页 |