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基于USB3.0接口的高速数据传输技术研究

作　者: 卞美琴
导　师: 张重雄; 吕卫祥
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 雷达试验 USB3.0 数据采集与存储高速数据传输高速缓存
分类号: TN957.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 48次
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内容摘要

根据复杂环境下雷达信号和数据传输要求,以计算机技术为基础,突破采集、分析与回放流程中的高速数据传输性能瓶颈,以USB3.0规范为基础,实现雷达数据高速实时采集与回放设备与主控计算机对接,完成海量数据的高速传输,一方面保证采集数据高速进机实现数据快速分析,另一方面保证回放数据高速注入到回放设备实现算法验证,从而为开展雷达目标回波信号特性研究、雷达动态性能测试分析和雷达信号处理新算法研究提供一个有效的工具和手段；同时数据采集设备与计算机通过USB3.0接口的互联,大大增强了数据采集回放设备的数据分析能力,使得其应用范围更广,并且由于USB3.0接口的通用性,使得数据采集与回放设备适应性更强。本论文研究了面向雷达数据采集系统的高速海量数据传输的实现思路和架构,提出了USB3.0接口高速传输数据的设想,对所需要解决的问题进行原理和技术途径进行研究,并用VHDL程序实现了USB3.0接口Device控制器,实现了基于USB3.0的高速传输,该传输接口可用于雷达试验系统,实现对雷达前端高速ADC采集数据流的实时传输,并利用PC机的强大的处理和分析性能,可实现对回波数据进行后续处理和仿真分析。本课题解决了USB3.0接口控制、雷达高速数据传输与存储等关键问题,经试验验证,采集数据最大传输速率可达300MBytes/s,能够满足目前大部分高分辨率雷达试验数据传输的需求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-13
  1.1 选题的工程背景及意义  9
  1.2 国内外的研究现状  9-12
  1.3 本论文课题主要研究内容  12-13
2 USB3.0 相关技术介绍  13-21
  2.1 USB3.0发展概况  13-15
  2.2 USB3.0协议分析  15-20
    2.2.1 USB 3.0协议物理层  16-18
    2.2.2 USB 3.0协议链路层  18-19
    2.2.3 USB 3.0协议层  19
    2.2.4 USB 3.0 Device框架  19-20
  2.3 WDF USB驱动开发简介  20
  2.4 本章小结  20-21
3 系统硬件设计与实现  21-44
  3.1 USB 3.0 Device控制器总体设计  21-22
  3.2 USB 3.0 Device物理层设计  22-28
  3.3 USB 3.0 Device链路层设计  28-32
    3.3.1 CRC模块的实现  28-29
    3.3.2 链路层主状态机的实现  29-32
  3.4 USB 3.0 Device协议层设计  32-43
    3.4.1 四种包传输的逻辑实现  32-41
    3.4.2 协议层主状态机实现  41-43
  3.5 本章小结  43-44
4 硬件板卡实现与调试  44-54
  4.1 板卡硬件组成  44-45
  4.2 硬件板卡程序的实现  45-48
  4.3 数据传输测试  48-53
  4.4 本章小结  53-54
5 结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-57

基于USB3.0接口的高速数据传输技术研究

内容摘要

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