【摘 要】
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本文是针对高频脉冲编码信号进行采集与存储的系统设计，根据测试需要设计出具有高采样率、外部触发、小体积、抗高冲击等特点的系统。高速数据采集与存储系统利用并行双通道交
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本文是针对高频脉冲编码信号进行采集与存储的系统设计，根据测试需要设计出具有高采样率、外部触发、小体积、抗高冲击等特点的系统。高速数据采集与存储系统利用并行双通道交替采样的技术实现200MHz的采样频率，其中AD两个通道的采样时钟通过FPGA锁相环产生的100M时钟，两通道采样时钟相位差为180°；为了使脉冲编码信号匹配高速AD的输入要求，设计了脉冲编码信号的衰减电路，并且进行单端转差分转换以增强信号的抗干扰能力；AD采样得到的数据经过FPGA缓存以后，写入到SSRAM存储器中，实现200M采样系统的功能。高速数据采集电路的设计中，对信号的建立保持时间要求很高，同时在PCB板设计时也必须考虑由于高速所带来的信号串扰、反射、等信号完整性问题。因此，本文通过FPGA逻辑设计中的时序约束来确保数据能够正确打入FPGA内部寄存器，避免亚稳态现象，同时在PCB板设计时通过阻抗匹配、关键网络的等长布线与内电层分割几种方法确保高速采样功能的实现。本文详细介绍系统硬件电路设计，包括前端衰减电路、单端转差分电路、高速AD转换电路、FPGA控制电路、SSRAM存储电路、电源管理以及USB接口电路等，并针对高速采集系统设计的关键技术进行了详细分析、仿真与调试，最后通过实验室测试验证了系统的正确性。
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