基本信息
- 项目名称：
- 6G数字示波器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本示波器，具有单通道6GSPS的高采样率，128Mpts大容量存储深度，10000wfms/s波形捕获率，1GHz带宽。其主要性能指标均达到国内一流水平。
- 详细介绍：
- 采样率、存储深度和波我们根据国外数字存储示波器的发展现状，对比许多国内外同类产品的技术参数，结合国内数字存储示波器的实际发展水平和市场需要，考虑产品可行性和性价比，最后在老师的指导下经过反复严密的论证确定了研制所要实现的示波器主要指标为单通道并行采样6GSPS的高采样率，128Mpts大容量存储深度，10000wfms/s波形捕获率。形捕获率是衡量数字示波器最关键的三大指标。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 随着近几年来计算机、通信、视频等技术的迅速发展，给数字示波器的应用带来了广阔的市场，同时也对测试和测量仪器提出了更高要求。目前国内中、高端数字存储示波器市场主要由安捷伦科技、泰克、力科三大国外生产厂家主导。他们在采样率、捕获率、存储深度、带宽等主要性能指标上遥遥领先于国内厂家。国产示波器要在市场竞争中争得一席之地，研发较高性能兼具性价比优势的示波器是关键。 整个数字示波器系统以FPGA为核心，采用了FPGA+DSP的系统主体结构。利用FPGA丰富的逻辑资源及强大的现场可编程能力，实现了数据采集模块、通道控制模块、触发管理模块及波形映射模块等；DSP凭借其强大的数据处理能力和控制能力，完成对波形采样数据的参数测量，数学运算及频谱分析，以及完成菜单绘制及各部分电路的协调控制等。 本示波器的特点是高采样率、大容量存储、高捕获率。 四项项关键技术： 1、多ADC并行采样技术。 2、大容量数据高速存储技术。 3、波形映射显示技术。 4、宽带示波器触发技术。 主要技术指标如下： 单通道最大实时采样速率：6GSPS 最大存储深度：128Mpts 波形捕获率：10000wfm/s 垂直分辨率： 8bits 3dB带宽： 1GHz、500MHz、20MHz可控
科学性、先进性
- 高实时采样率是高性能数据采集系统的一项重要指标。由于受到高速采样器件的限制，国内主流的示波器为2GSPS采样率，本系统采用多路ADC并行采样技术，利用多片高速采样率的ADC，通过高速差分时钟相位控制来实现更高采样率，采用分流传输和缓冲技术使高速数据流匹配FPGA的运行速度。同时采用宽带数字示波器触发电路解决了宽带系统中高速触发信号难以被FPGA有效识别的问题。 存储深度表示示波器在最高实时采样率下连续采集并存储采样点的能力。高速数据采集会产生巨大的数据流，通常需要海量缓存来存储采样数据。本品采用FIFIO+DDR2 SDRAM的存结构，128Mpts的存储深度已达到国内同类产品的顶级水品。 传统数字存储示波器采用一种串行处理结构。本品采用并行处理结构和波形映射显示技术，在FPGA中的波形映射模块高速完成采集数据到波形图像的映射，同时将微处理器从传统的波形显示管理中解放出来，并行完成系统控制、数据处理等功能，可以大幅提高波形捕获率。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 样机测试阶段
技术转让方式
- 普通许可
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本示波器整体功能较强，指标较高，尤其是其高达6GSPS的采样率更是国内市场独树一帜，而128M的存储深度和10000wfm/s的波形捕获率也均达到国内一流水平。加之1GHz的带宽和齐全的触发、耦合和时基选择，可以广泛的应用到电子测量、系统设计和排误的各种领域。优秀的人机界面设计和显示界面设计也可以为使用者提供极大的便利。其预估的市场价格也只为国外同等水平示波器价格的一半。全面而强大的专业功能和优秀的性价比表现将使得这款示波器在与同类产品的市场竞争中具有极大的竞争力。
同类课题研究水平概述
- 国际上示波器行业主要有美国的泰克、力科、安捷伦公司。这些制造商的产品，基本上反映了国外示波器技术的发展历程、现状和趋势。由于他们在行业中的技术优势和品牌价值，进口产品价格十分高昂。近几年，国内示波器厂商如普源精电、优利得、鼎阳科技、绿杨、利利普、同惠电子、中策等在数字存储示波器市场开拓及技术创新方面取得了不俗的成绩。但是，国产示波器在许多关键技术指标上，与国际知名品牌还有着十分巨大的差距。 泰克公司的DPO4000B系列数字荧光示波器提供了用于调试、检测和分析第1代串行数据、RF、存储器及一般用途设备的信号保真度、触发和协议解码及搜索功能。以下列举了DPO4000B系列两种产品型号： 型号 带宽 采样率 存储深度 价格（人民币） DPO4104B 1GHz 5 GS/s 20 Mpts 120,000 DPO4054B 500 MHz 5 GS/s 20 Mpts 100,000 安捷伦公司的7000系列示波器带有能够总保持响应的快速MegaZoom III深存储器，从而能随时快速捕获和分析模拟、数字和串行信号。7000系列能检测到微小的信号细节和偶然事件。以下是该系列的代表产品： 型号 带宽 采样率 存储深度 价格（人民币） DSO7104B 1 GHz 4 GS/s 8 Mpts 8,7000 DSO7054B 500 MHz 4 GS/s 8 Mpts 6,5000 普源精工则是国产市场的领路者，DS6104型示波器是国产示波器中的翘楚。 型号 带宽 采样率 存储深度 价格（人民币） DS6104 1 GHz 5 GS/s 140 Mpts 7,8000 本示波器的技术指标： 带宽 采样率 存储深度 波形捕获率 价格（人民币） 1 GHz 6 GS/s 128 Mpts 10,000wfm/s 4,5000
