题目：基于USB总线的1GHz超高速数据采集系统的研制

随着科学技术的发展及人们对事物认识的不断加深，在某些领域人们对数据采集速度的要求越来越高。超高速数据采集技术已广泛应用在雷达、导弹、通信等领域并不断推动着这些领域的进一步发展。本论文对基于USB总线的1GHz超高速数据采集及处理系统进行了软硬件的研究。主要研究内容及解决的问题有：1、超高速数据采集系统实施方案的选择；2、高速电路板信号完整性分析及电磁兼容性分析、高速电路板布局、布线的研究；3、高速电路时序设计、多路数据整合的实现；4、利用USB总线进行数据通讯的设计；5、应用程序调用驱动程序的实现；6、用户界面实时波形显示及控制的实现。本文先对当前国内外超高速数据采集系统的现状作了分析；然后重点介绍1GHz超高速数据采集系统中所涉及的技术难点。数据的通讯在本系统中起着重要作用，它将数据采集板的操作与上位机的实时显示与控制联系起来。经过反复的调试，使得上位机与采集板之间的数据的传输与控制命令的发送实现了高的可靠性。在高速电路的设计中，信号的完整性始终处于核心地位。通常电路设计中的集总参数模型，在高速电路中都变成了分布参数模型。信号的反射与串扰成为设计的焦点。利用高速电路设计方法，通过对信号质量的控制，对时序的严格控制使得最终在数据采集板上实现了高速数据信号的正确传输。为了给用户提供一个良好的操作界面，我们必须设计一个可视的控制系统。使用户所需要的各种操作都能通过简单的按钮来实现，并直观的对当前模拟信号波形进行显示。利用VC强大的图形图像的显示功能及对底层驱动程序良好的接口，我们实现了友好的用户界面。随着FPGA功能的日益强大，它已经不单单应用在传统的逻辑设计上，正越来越多地向高性能数据处理方向发展。利用FPGA内部的丰富资源实现了数据的缓存，及数据的预处理，成为采集板上处理的核心。