基于USB的数字广播电视信号数据采集系统的设计与实现

分类号：单位代码：密级：学号：硕士学位论文中文论文题目：基于USB的数字广播电视信号数据采集系统的设计与实现英文论文题目：TheDesignandRealizationofDataAcquisitionofDigitalBroadcastingTelevisionSignalBasedonUSB申请人姓名：指导教师：专业名称：研究方向：所在学院：论文提交日期中国传媒大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国传媒大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国传媒大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国传媒大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中国传媒大学硕士学位论文摘要II致谢摘要目前在我国存在多种数字电视广播标准，如数字地面电视（DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting，DTMB或DMB-T/H）、中国移动多媒体广播（Chinamobilemultimediabroadcasting，CMMB）、从欧洲引进的数字音频广播（DigitalAudioBroadcasting，DAB）等标准。这些标准在中国市场的推广与应用过程中，很多场合需要对所发射数字信号进行采集分析，以衡量数字信号发射质量。传统的数据采集系统接口一般采用并行接口、ISA接口、PCI接口、PS/2接口、RS-232和RS-485串行总线等方式，这些方式存在扩展性差、不支持热插拔，内置式接口易受高频信号干扰等诸多缺陷。而采用USB接口的数据采集系统则能很好的解决上述问题。本课题旨在提出一种基于USB2.0和DDRSDRAM的海量数据采集系统的FPGA解决方案，并详细阐述了系统方案设计思路及应用实施方法。该方案根据实际需求，可应用于多种标准下的广播电视信号接收前端，携带方便，功耗低，适用于信号数据的现场采集和存储。【关键字】数据采集，USB，FPGA，DDRSDRAM中国传媒大学硕士学位论文摘要IIIABSTRACTThesedaysmultiplestandardsofdigitaltelevisionandbroadcastingareemployedwidelyinChina,suchasDTMB(DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting),CMMB(ChinaMobileMultimediaBroadcasting)andDAB(DigitalAudioBroadcasting)broughtfromEurope.DuringpushingtheapplicationsofthesestandardsforwardinChinamarket,itisnecessarytomeasurethequalityoftransmitteddigitalsignalsbymakingtheanalysisofthem.TraditionalinterfaceofDataacquisitionsystememploysparallelinterface,ISAinterface,PCIinterface,PS/2interface,RS-232andRS-485serialbuscommonly.Traditionalinterfaceshavelotsofdisadvantage.Forinstance,theyaremostlydedicated,don'tsupporthotplugandeasytobedisturbedbythehigh-freqencysignalfromthechassis.AllaboveissuescanberesolvedbyemployingthedataacquisitionsystemwithUSBinterface.Thissubjectintendstointroduceasolutionofmassdataacquisitionsystem.ItisrealizedonaFPGAplatformbyusingUSB2.0andDDRSDRAMtechnology.Accordingtoactualdemands,thisdataacquisitionsystemcanbeappliedtothefront-endreceiverbasedonmultiplestandardsofdigitaltelevisionandbroadcasting.Ithaslotsofadvantagessuchaseasytocarry,lowconsumption.Insummary,itisadequateformemorizingsignalinthefield.【Keywords】DataAcquisition,FPGA,USB2.0,DDRSDRAM中国传媒大学硕士学位论文目录目录致谢........................................................................................................II摘要........................................................................................................IIABSTRACT..............................................................................................III1.绪论......................................................................................................11.1选题背景............................................................................................................11.2选题依据............................................................................................................21.3论文内容及结构................................................................................................31.4本章小结............................................................................................................32.数据采集系统的总体设计方案..........................................................42.1射频前端技术概述............................................................................................42.1.1MTV818芯片................................................................................................52.1.2自动增益控制................................................................................................62.2FPGA技术概述................................................................................................82.2.1FPGA简介....................................................................................................82.2.2CycloneⅢ简介..............................................................................................92.2.3FPGA芯片选型..........................................................................................122.3USB技术概述.................................................................................................122.3.1USB总线结构.............................................................................................122.3.2USB数据传输类型.....................................................................................132.3.3EZ-USBFX2LP简介..................................................................................142.3.4SlaveFIFO模式的硬件结构......................................................................162.3.5片内I2C总线控制器特性..........................................................................172.4DDRSDRAM技术概述.................................................................................172.4.1DDRSDRAM时序介绍.............................................................................192.4.2DDRSDRAM芯片选型.............................................................................212.5本章小结..............................................................................................