分布式数据同步采集系统的设计与实现

【摘要】随着分布式数据同步采集技术的飞速发展,分布式数据同步采集系统已经得到了普遍的应用,其中数据同步采集技术和实时处理技术发挥的作用也越来越重要。分布式数据同步采集系统中最重要的要求就是尽量提高数据采集的同步性以及数据采集准确性。为了实现分布式数据同步采集系统高精度数据同步采集和处理的实时性要求,设计了一种利用数字锁相环芯片AD9548直接锁定GPS秒脉冲完成同步信号合成,实现数据同步采集的方案；并设计实现了具有时钟同步模块、数据采集控制模块和数据处理模块的数据同步采集系统。本文首先介绍了时钟同步技术和数字锁相环技术的基本原理和特点；通过对现有典型时钟同步方案的总结和分析,分析了GPS时钟同步技术、IRIG-B码时钟同步技术、NTP协议时钟同步技术、硬脉冲同步技术和串口报文同步技术的原理和特点；然后在现有时钟同步技术的基础上,给出了系统设计的时钟同步方案；进行了分布式数据同步采集系统的各个模块的软硬件设计。系统由五个模块组成,即电源模块、时钟同步模块、信号采集调理模块、FPGA逻辑控制模块、OMAPL138信号处理模块。时钟同步模块采用Ublox公司的GPS模块LEA-5S和ADI公司的时钟同步芯片AD9548实现；数据采集控制电路以Xilinx公司的现场可编程门阵列器件XC3S1600E为核心,扩展了AD采集模块、GPS信息解码模块、FIFO存储模块、接口模块和DA输出模块；运算部分以TI公司的OMAPL138为核心,负责对采集到的数据进行实时处理,最后对分布式数据同步采集系统进行了多项测试及分析。
【作者】朱建华；
【导师】胡艳军；
【作者基本信息】安徽大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】时钟同步技术；数字锁相环技术；FPGA；数据同步采集；

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