基于FPGA的光时域反射仪信号采集系统设计
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第14-18页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究情况与发展状况 | 第15页 |
| 1.3 论文的主要内容 | 第15-18页 |
| 第二章 光时域反射仪的主要机理 | 第18-28页 |
| 2.1 光时域反射仪的理论依据 | 第18-22页 |
| 2.1.1 光纤中光信号的衰减 | 第18-19页 |
| 2.1.2 瑞利散射原理 | 第19-20页 |
| 2.1.3 菲涅尔反射原理 | 第20-21页 |
| 2.1.4 光纤损耗与距离测量 | 第21-22页 |
| 2.2 光时域反射仪的性能分析 | 第22-26页 |
| 2.2.1 盲区 | 第22-23页 |
| 2.2.2 动态范围 | 第23-24页 |
| 2.2.3 分辨率 | 第24-26页 |
| 2.3 光时域反射仪系统结构 | 第26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 第三章 信号采集系统相关技术介绍 | 第28-36页 |
| 3.1 数据采集基本理论 | 第28-29页 |
| 3.1.1 采样和保持 | 第28页 |
| 3.1.2 量化和编码 | 第28-29页 |
| 3.1.3 频混的产生与消除 | 第29页 |
| 3.2 改善信噪比的信号处理方法 | 第29-32页 |
| 3.2.1 微弱信号检测技术介绍 | 第29-30页 |
| 3.2.2 数字式平均法原理 | 第30-32页 |
| 3.3 FPGA 技术 | 第32-35页 |
| 3.3.1 FPGA 简介 | 第32页 |
| 3.3.2 FPGA 开发工具 | 第32-33页 |
| 3.3.3 FPGA 仿真工具 | 第33页 |
| 3.3.4 FPGA 设计流程 | 第33-35页 |
| 3.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 OTDR 信号采集系统的总体设计 | 第36-40页 |
| 4.1 系统需求分析 | 第36-37页 |
| 4.1.1 主控芯片分析 | 第36页 |
| 4.1.2 前端采集分析 | 第36页 |
| 4.1.3 缓冲存储分析 | 第36-37页 |
| 4.1.4 数据传输分析 | 第37页 |
| 4.2 系统总体方案 | 第37-38页 |
| 4.3 本章小结 | 第38-40页 |
| 第五章 采集系统的硬件电路设计 | 第40-52页 |
| 5.1 FPGA 核心电路 | 第40-43页 |
| 5.1.1 I/O 接口电路 | 第40-42页 |
| 5.1.2 供电电路 | 第42页 |
| 5.1.3 配置电路 | 第42-43页 |
| 5.2 信号接收与调理电路 | 第43-45页 |
| 5.2.1 信号接收与调理电路 | 第43-44页 |
| 5.2.2 信号接收与调理电路带宽 | 第44-45页 |
| 5.3 模数转换电路 | 第45-47页 |
| 5.4 数据存储电路 | 第47-48页 |
| 5.5 USB 接口电路 | 第48-50页 |
| 5.6 时钟与电源电路 | 第50-51页 |
| 5.6.1 时钟晶振电路 | 第50页 |
| 5.6.2 电源电路 | 第50-51页 |
| 5.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 第六章 采集系统软件设计 | 第52-68页 |
| 6.1 采集系统逻辑设计与仿真 | 第52-61页 |
| 6.1.1 FPGA 逻辑控制方案 | 第52-53页 |
| 6.1.2 AD 控制模块 | 第53-54页 |
| 6.1.3 FIFO 缓冲模块 | 第54-56页 |
| 6.1.4 乒乓存储控制模块 | 第56-58页 |
| 6.1.5 USB 接口控制模块 | 第58-61页 |
| 6.2 信号线性累加算法的 Matlab 实现 | 第61-65页 |
| 6.2.1 Matlab 实现算法的程序流程 | 第61-62页 |
| 6.2.2 算法仿真的显示界面 | 第62-63页 |
| 6.2.3 算法仿真结果及分析 | 第63-65页 |
| 6.3 本章小结 | 第65-68页 |
| 第七章 总结与展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 致谢 | 第74-76页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第76页 |
