摘要：采集信号是信息时代进行信息处理的来源。随着社会发展，各路高速信息处理系统应运而生，数据采集系统的速度有时甚至跟不上信息处理速度而成为制约系统性能的瓶颈。为了进一步提升信号采集的速度，可以采取FPGA作为主控制芯片，缓存由采集卡收集到的数据并驱动具有高速率、可靠稳定性的USB3.0接口将数据传输至PC机上再做进一步处理。通过对传输至PC机上的信号进行波形重建与信号源比对和传输速度的检测进行对采集系统性能的可靠性测试。实验结果表明，该系统在足够长的时间内无误码且有着高达364.8Mbps的传输速度。

关键词：采集系统；FPGA；USB3.0

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章-引言-1

1.1 课题研究的意义和背景-1

1.2 本课题设计方案-2

第二章-相关技术简介-3

2.1-采样定理-3

2.2-FPGA-4

2.3-USB-6

2.4-SignalTap II逻辑分析仪-7

2.5-本章小结-8

第三章-系统硬件设计-10

3.1 硬件总体设计-10

3.2 FPGA模块设计-11

3.2.1 FPGA的选择-11

3.2.2 锁相环(PLL)IP核配置-11

3.2.3 复位信号处理-13

3.2.4 先入先出缓冲器(FIFO)接口IP核配置-16

3.2 FX3模块设计-16

3.2.1 FX3相关简介-16

3.2.2 FIFO从设备设计-17

3.3 本章小结-18

第四章-系统软件设计-19

4.1 GPIF II设计-19

4.2 Cypress USBSuite-21

4.2.1 Control Center-21

4.2.2 Steamer-22

4.3 MATLAB重建波形-24

4.4 本章小结-25

第五章-系统测试-26

5.1 系统测试前准备工作-26

5.2 系统数据采集测试及分析-27

5.3 系统传输速率和误码率测试及分析-30

5.4 本章小结-31

第六章-总结与展望-32

6.1 总结-32

6.2 展望-32

参考文献-34

致  谢-35