第一篇:本科毕业设计论文开题报告
学位论文题目双通道250MSPS数字示波器的时基控制与插值实现
学位论文题目来源: √1.科研 2.生产 3.教学(含实验)4.其它
学位论文成果形式: 1.硬件 √2.硬件+软件 3.软件 4.纯论文
学位论文研究内容:
1.研究现状及发展态势
2012年4月13日,安捷伦推出业界最高带宽的微波M波段实时示波器,其带宽高达63 GHz,实时采样率高达160GSa/s。而示波器的发展正是向高带宽高采样速率多方面发展。
示波器行业的发展趋势可以是发展混合信号示波器、从并行测量发展到串行测量、功能强大的便携式示波器/定制通用示波器。
时基是示波器显示波形的时域度量基准,通常表示的时示波器上横轴一大格波形所占据的时间。时基决定了示波器相对采样率的大小。所谓相对采样率,就是经过处理,把采到的数据送显示所需要的采样率。在一定程度上决定了示波器显示波形与原波形的相符合程度。在时基档过小,示波器中所采集到的点不足以进波形显示时,就需要采用插值的方法在两个实际采样点间插入一个或多个点来重建波形。时基和插值影响了示波器信号的采集及显示,在示波器设计中具有很重要的地位。
目前插值算法主要有正弦插值和线性插值,这对不同波形选取合适的插值算法和适合的差值参数可以有效的改善波形恢复的误差过大问题,达到所希望的精度。比如当原始波形是正弦波时正弦插值的效果比较好,而方波和三角波则是线性插值的效果较好。但传统方法大都采用的正弦内插方式存在两种不足,一是存在频谱泄漏现象,插值之后的波形存在失真,影响波形观察;二是其运算量巨大,这使得示波器系统处理速度变慢。
未来应该改进传统插值算法的性能及运算速度,设计新式的插值算法,比如目前有的采用滤波方式实现插值,能够有效减少频谱泄露对观察波形的影响,同时将该算法设计在FPGA中,利用FPGA丰富的逻辑资源、快速的运算速度和灵活的可重构性,是数据处理的速度得到极大提高。
2.选题依据及意义
模数转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。
数字信号处理器(DSP)作为一种可编程专用芯片,是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具,在语音处理、图像处理等技术领域得到了广泛的应用。
本毕业设计课题属于软硬件结合的内容。系统通过ADC将经过调理通道调理后的模拟信号转换成数字信号,然后送至FPGA,并在其中实现硬件实时处理(如抽点、峰值检测、触发与存储控制等),最后把采样数据送至DSP中作进一步的数据处理(如软件抽点、插值和数据显示控制等)以完成数据采集功能。时基控制是完成对采集后的数据进行相应的处理,使得能够满足用户设定的波形观测要求。而插值就是在快时基档位时,用于弥补低采样率带来的不足,使得能较为正确观测波形。
为此,对整个示波器的设计而言,时基控制与插值实现拥有举足轻重的地位,它对硬件的处理进行相应的控制,使硬件部分得以顺利运行,然后送入软件进行插值等后续工作。
3.课题研究内容
具体而言,包括以下内容:
(1)熟悉ADC、FPGA、DSP的数据采集平台。
(2)熟悉数字示波器的时基控制和插值基本原理,并在平台上实现。
(3)应用VerilogHDL编写FPGA相应硬件代码并用C编写DSP相应代码。
(4)完成相应软硬件代码的设计、仿真和调试。
4.拟解决的关键问题和最终目标,以及拟采取的主要理论、技术路线和实施方案等
示波器硬件系统主要由ADC、FPGA和DSP以及它们周边的一系列器件构成。FPGA是数据采集系统的核心,它的可编程功能和灵活性使其能够满足系统具体功能设计。在DSP的控制下,FPGA实现了采集,触发,接口等功能。而DSP强大的数据理功能决定了其数据处理系统核心的地位。
DSP通过对FPGA的控制来采集数据并从FPGA获得数据的过程称为数据采集,但采集来的数据并不能直接送去显示,而将采得的数据转化为可以被用户接收的数据的过程称为数据处理。
示波器的时基范围为5ns/Div至50s/Div,按1,2,5的步进递增。Div为屏幕上的一格,包含了25个像素,也就是25个数据才能够显示一格的波形。这样,根据时基档位,我们可以得出各时基下的相对采样率,内插算法有线性插值、正弦插值、立方插值等。在DSO示波器中普遍采用的有线性插值和正弦插值。
线性插值:插值时在相邻两个采样点之间用直线连接,这种方法就是线性插值。只要各采样点之间距离得很近,用这种方法就能获得足够好的重建波形。线性插值就是按照等差数列的方式,在两个采样点之间进行等距离插值。两个采样点 m0,m1 之间插入 k 个点的数学模型如下:
y1=m0+1/(k+1)*(m1-m0)…… yk=m0+k/(k+1)*(m1-m0)
由此可得到第 i 个点的线性插值公式:
yi=m0+i/(k+1)*(m1-m0)(i的取值范围1~k)
正弦插值:如果对原信号采样时满足奈奎斯特抽样定理,即抽样频率 f(或 Ωs)大于等于两倍信号谱的最高频率 f(或 Ω),则可由抽样信号不失真的重建原信号 x(t)。
使用正弦插值时,即使是在每两个采样点之间插入25 个点的情况下,我们采用4 个采样点进行计算也能得到比效理想的波形恢复效果。因而出于运算速度,代码长度和波形恢复效果上的综合考虑,在设计中,我们使用正弦插值运算时都是采用4 个采样点进行运算。最终实现时采用的正弦插值公式如式
设计DSP采用的软件开发平台为Visual DSP++,能够支持ADI公司生产的SHARC、TigerSHARC和Blackfin系列处理器,编程语言有汇编语言,C/C++,并有优化编译功能。除了汇编器和链接器,其还带有调试环境IDDE。
除了常规的调试手段,Visual DSP++还能调出存储区的图像,这对于图像显示的调试大有帮助。此外,Visual DSP++也能调出数据区的数据并自动生成波形,调试时就能更直观地观察数据区的变化。
Visual DSP++还有source control功能,也就是源程序管理功能,可以实现多机协同工作。其方法是以一台计算机为服务器,将所有源代码存于服务器上,其他计算机通过source control功能与服务器连接,其他机器对源代码的修改都可以保存于服务器上,这样就可以实现多人协同开发一个工程,加快软件开发进度。
5.论文特色或创新点
本课题是软硬件结合的设计,对采集后的数据进行相应的实时处理控制,且在DSP中作进一步插值等处理,使得整个示波器系统能够顺畅地运行。通过这个毕业设计,能够基本了解示波器的基本原理,对示波器有个基本的认识,对模块化设计有了基本了解,为以后的学习生活打下基础。
导师审查意见
签名:电子科技大学
日期: 年 月 日
第二篇:本科毕业设计论文开题报告
一、选题背景和意义
(一)选题背景
近年来,随着网络通讯技术和计算机的快速发展,互联网已经深入到人们生活的各个领域,同时也催生了一种新型的通过电子信息网络进行交易的经济活动,买卖双方并不需要当面接触,典型性的代表有“阿里巴巴”、“淘宝”这一类通过网站订货和购物,这就是电子商务。据中国电子商务研究中心数据显示,截止XX年6月底,中国电子商务市场b2b交易额达到2.05万亿元。预计XX全年b2b交易额为3.85万亿。截止到XX年6月,我国规模以上电子商务行业网站总量已经达20700家。其中,b2b电子商务服务企业有8200家,b2c、c2c与其他非主流模式企业达12500家。预计XX年电子商务行业网站总量将超过2.3万家。电子商务无疑已经成为当前网络经济与实体经济发展的重要方向,电子商务已经席卷了经济的各个层面。
随着电子商务逐步成为经济主流和商业核心,许多企业纷纷建立自己的电子商务行业网站,希望向深度和广度的方向发展。杭州市是国家电子商务、电子政务和国家信息化试点城市,被称为“中国电子商务之都”,电子商务建设和应用起步都比较早,基础扎实,涉及领域广泛,成效十分显著。b2b信息服务模式的电子商务行业网站建设规模水平处于国内领先地位,杭州目前b2b网站约有1200余家,较为著名的的有“中国化工网”、“中国化纤信息网”、“全球纺织网”等。但整个电子商务市场的竞争异常激烈,平均每天就有两个以上的电子商务行业网站推出,规模大小不一,质量也参差不齐,各具特色。激烈的竞争引来了服务、产品和网站建设内容的大大丰富。对电子商务行业网站的评价和选择已引起专家和研究人员的广泛关注。
第三篇:本科毕业设计论文开题报告
本科毕业设计论文开题报告
论文题目
AMOLED像素驱动电路设计
班
级
姓
名
学
号
指导教师
填表日期
二〇一九
年
月
说
明
1、毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节,为规范毕业设计的开题报告,特印发此表。
2、学生应在开题报告前,通过调研和资料搜集,主动与指导教师讨论,在指导教师的指导下,完成开题报告。
3、此表一式三份,一份交学院装入毕业设计(论文)档案袋,一份交指导教师,一份学生自存。
4、开题报告需经各系或论文指导小组讨论、学院教学指导委员会审查合格后,方可正式进入下一步毕业设计(论文)阶段。
姓
名
开题时间
学
制
四年
专
业
指导教师
论文题目:
AMOLED像素驱动电路设计
开题报告内容
①
项目研究的背景和意义
有机发光显示器(OLEDs)是当今平板显示器研究领域的热点之一。与液晶显示器(LCD)相比,OLEDs具有低能耗、生产成本低(比液晶低20%~30%)、自发光、宽视角、工艺简单、成本低、温度适应性好、响应速度快等优点。目前,在手机、PDA、数码相机等小屏显示应用领域OLEDs已经开始取代传统的LCD
显示屏。
OLED显示器驱动方式可分为两种类型:无源矩阵OLED(Passive
Matrix
OLED,简称PMOLED)和有源矩阵OLED(Active
Matrix
OLED,简称AMOLED)。PMOLED采用行列扫描的方式驱动相应的像素发光,具有结构简单,生产成本低的优点,但器件能耗高,分辨率有限,器件寿命和显示品质也无法同TFT-LCD
相抗衡。在AMOLED
中,每个发光像素都有独立的TFT电路驱动,不存在交叉串扰问题,亮度、寿命以及分辨率等都较PMOLED
有大幅提高。由于显示器未来发展趋势是向着高精细画质应用,PMOLED驱动方式已无法满足要求。因此,发展AMOLED驱动技术,解决有机发光显示器的“瓶颈”问题显得日益迫切。
像素驱动电路的设计是AMOLED显示器的核心技术内容,具有重要研究意义。本项目致力于基于薄膜晶体管(TFT)的AMOLED显示器像素驱动电路的研究与实现。
②
工作任务分析
目前,应用于AMOLED的薄膜晶体管主要有非晶硅薄膜晶体管(a-Si
TFT)和低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS
TFT),二者实现量产的优势最大。a-Si
TFT与LTPS
TFT相比具有工艺简单、价格低、制备成品率高、关态漏电流小等优点。但a-Si
TFT载流子迁移率低,器件的尺寸要比LTPS
TFT大得多,而且驱动电压和信号电压都比较大,这些不利因素会造成显示屏像素开口率下降、OLED的寿命缩短,同时a-Si
TFT技术存在着过高的光敏感性问题。LTPS
TFT具有较高的载流子迁移率,相比于非晶硅工艺,其特征尺寸可以做到更小,增加OLED像素的开口率,还可以实现将显示器的外围驱动电路集成于显示器的周边。
OLED有源矩阵驱动方式可分为电流编程模式和电压编程模式。电流编程是在数据线上提供一恒定电流通过电流镜的作用控制OLED上流过的电流,即根据通入电流的大小控制像素的明暗程度(灰阶)。文献[4]和[9]是采用电流编程模式。采用电流编程技术的AMOLED画面具有自动补偿LTPS
TFT器件差异的功能,由此能提供高均匀度及高精细的画质表现,但在低色阶区电流写入不足。在电流编程之前还需要以电压驱动一小段时间使OLED本身的寄生电容预充电(precharge)使OLED的两端电压达到导通电压,导致建立时间长,扫描频率不能太高,限制了电流编程模式只适用于中小尺寸显示。另外,电流镜设计中一般要求至少两个LTPS
TFT的物理特性是一致的(阈值电压、迁移率等相同),对于目前的多晶硅工艺这是很难实现的。
电压编程模式是在数据线上使用电压信号控制流经OLED的电流而决定像素的明暗程度。电压编程模式结构简单,开口率高,像素充电迅速,功耗小,控制方便,外围驱动芯片设计容易、成本低。通过像素驱动电路的设计可补偿LTPS
TFT阈值电压的差异及OLED导通电压随时间退化,还可以补偿大面积显示中电源线寄生电阻引起的电压降,但无法补偿TFT中载流子迁移率的差异。尽管如此,可以通过优化LTPS
TFT制备工艺提高迁移率的均匀性。
最简单的AMOLED像素驱动电路如右图所示,包
含两个薄膜晶体管(TFT)和一个存储电容(简称2T1C
电路),其中一个开关
(switching)
TFT,一个驱动
(driving)TFT。当扫描线(scan
line)开启时,外
部电路送入电压数据信号经由开关TFT存储在存储电
容(Cs)中,此电压信号控制驱动TFT导通电流大小,也就决定了OLED的灰阶;当扫描线关闭时,存储于Cs中的电压仍能保持驱动TFT在导通状态,故能在一个画面时间内维持OLED的固定电流。
与TFT-LCD利用稳定的电压控制亮度不同,OLED器件属于电流驱动,需要稳定的电流来控制发光。由于制程和器件老化等原因,各个像素点驱动管TFT的阈值电压存在不均匀性,这样导致流过各个像素点OLED的电流会发生变化,影响图像显示的均匀性。因此有必要对像素电路提出补偿,使流过各个像素点的电流非均匀些控制在一定的范围之内。很多文献在仿真的过程中,将OLED器件作为一个二极管和电容的并联,本项目中采用的OLED模型也是将一个二极管和电容并联。本项目采用EDA仿真软件Hspice,对设计的AMOLED像素驱动电路进行模拟仿真,并提取出合理的参数,实现对驱动管TFT阈值漂移的补偿。
③
国内外研究现状
2T1C像素驱动电路结构简单,像素开口率高,适合大批量生产,因此2T1C电路的研究吸引了不少研究单位。吉林大学司玉娟等曾经做过传统AMOLED像素驱动电路的仿真研究,在合理选择Poly-Si
TFT模型参数的基础上,对2T1C像素驱动电路进行详细分析,总结出驱动电路的合理工作参量,并详细分析它们的变化对驱动电路的影响,为像素驱动电路设计分析提供依据。Sanford等把OLED器件不仅作为发光器件,而且把它作为一个电容使用,提出了一种可以补偿阈值漂移的2T1C电路,但是它并不能完全消除阈值漂移的影响。
此外多个研究单位提出了多于2个TFT的TFT补偿电路。1998年R.Dawson等首先提出了四个TFT和二个电容的补偿电路,它不但可以补偿值电压的改变,还可以减少电源线寄生电阻导致的电压降,与传统2T1C驱动电路相比,可以使得面板的亮度更加均匀。J.H.Lee等提出了一种基于氢化非晶硅薄膜晶体管(a-Si:H
TFT)可补偿阈值漂移的6T1C像素驱动电路,实验表明文献[12]中所设计的像素驱动电路随着工作时间的变化,流过OLED的电流只有7%的衰减,远远小于传统2T1C电路的28%,仿真和实验都表明这种6T1C电路能够维持相当的电流稳定性,从而保持面板发光亮度的基本不变。C.L.Lin等提出了一种改进型的电路,这款基于Poly-Si
TFT的5T1C
像素电路采用光学反馈的方式,不仅消除了Poly-Si
TFT的驱动管阈值电压不均造成的像素点发光亮度不均,而且弥补了由于OLED本身的退化导致的发光亮度下降。同时,相比于文献[12],文献[13]少了一个晶体管从而提高了像素的开口率。文献[14][15]均是五个TFT和一个电容的像素驱动电路,对LTPS
TFT的驱动管由于制程工艺造成阈值电压不均提出了补偿,提高了像素点的发光均匀程度。文献[11]-[15]的像素电路使用了多个TFT,导致控制线路复杂,降低了像素点的开口率,基于此文献[16]提出了三个TFT和一个电容的补偿电路,这个电路不需要驱动管TFT的阈值产生阶段,从而控制信号波形与传统2T1C电路一样简单。以上像素补偿电路[11]-[16]皆是基于电压编程模式。文献[9]提出了一种基于电流编程的4T1C电路,仿真和实验同时证明该电路能够补偿低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)的阈值电压和迁移率的不均。当像素点温度从27升至60时,该4T1C电路流过OLED的电路仅增加了1.5%,而传统2T1C电路流过OLED的电流将增加37%。
④
毕业设计项目实施计划及进度
第1-2周:阅读相关文献资料及撰写毕业设计开题报告。
第3-4周:优化传统2T1C像素电路设计参数,2T1C电路动态分析和仿真,进一步熟悉Hspice和AIM-spice仿真软件的使用。
第5-6周:研究文献[13]中的像素电路,提取OLED器件、存储电容和TFT器件的模型参数。
第7-8周:进一步阅读文献,找像素电路设计的灵感,并构思新的阈值补偿电路拓扑结构。
第9-12周:仿真分析新的电路拓扑,并提取出合理的模型和工艺参数。
第13-14周:撰写毕业设计报告,准备毕业答辩。
第15周:毕业答辩。
⑤
参考文献
略
指导教师意见:
签
名:
****年**月**日
备注:
1、要有10篇以上相关文章的阅读量。
2、理、工科开题报告撰写不少于2500字,人文社科开题报告不少于3500字,包括论文选题的背景和意义、工作任务分析、调研报告、方案拟定与分析、毕业论文撰写提纲及实施计划、文献综述(理、工科可不提交文献综述)等。
3、电脑打印,用A4纸,页边距左边3.2cm,右边2.54cm,上下边距2.54cm,在左边装订;内容为小四号宋体,行距为固定值20磅。
4、文献综述(按文献综述格式打印)附在开题报告后面一起装订。
第四篇:本科毕业设计(论文)开题报告
华 北 科 技 学 院 届本科毕业设计(论文)开题报告
论文题目:学生姓名:王 磊学 号:系(部、院):计 算 机 系专业:信息管理与信息系统班 级: 指导教师:梁生科徐花芬
2011年 3月 18日
届本科毕业设计(论文)开题报告
第五篇:本科毕业设计开题报告
江 西 理 工 大 学
本 科 毕 业 设 计(论文)开 题 报 告
材料科学与工程学院 无机非金属材料专业 11 级(2015届)2班 06学号 柴屹
题 目:年产500万㎡(外墙砖300万㎡、釉面砖200万㎡)建
筑陶瓷厂设计
本课题来源及研究现状:
景德镇陶瓷始于汉世,五代时的景德镇以南方最早烧造白瓷之地和其白瓷的较高成就而奠定了自己的地位,从而打破了青瓷在南方的垄断局面和形成“南青北白”的格局,对于宋代青白瓷的制作,对于元、明、清瓷业的发展有着极为重要的作用。瓷器是汉族劳动人民的重要发明之一,是汉族劳动人民的智慧和力量的结晶。
景德镇陶瓷也经历了从国有十大瓷厂到民营企业的转变。景德镇地区的陶瓷可以说已经发展到了另一个新的阶段,陶瓷企业越来越多并且规模也越来越大,并且形成了“术业有专攻”的态势,一些在烧成难度很大工艺如高温颜色釉、粉彩轧道工艺等也有企业把它们又重新的发扬光大。比如景德镇的景德缘陶瓷有限公司就是这样一家尽心尽力去发扬中国陶瓷传统文化的企业。他们经过努力终于实现了对高温色釉、粉彩轧道等工艺的继承和发扬。景德镇自然资源非常丰富,主要矿产有瓷石、高岭土、石灰石、大理石等,其中高岭土更为丰富,然而瓷器所用的最主要材料正是高岭土,制陶所用的高岭土最早是来自景德镇附近的高岭村。为陶瓷产业发展提供了强大的原料支持。
2003年12月5日,国家科技部批准以景德镇陶瓷学院为依托单位,组建国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心,并于2008年3月获得优秀的评价正式通过国家科技部验收命名。中心以研究开发日用及建筑陶瓷行业基础性、关键共性技术为重点,通过自主创新和产学研结合,开展先进实用的工程化技术研究,为行业提供新材料、新技术、新工艺、新产品和新装备。通过以现代先进技术改造传统的陶瓷产业,推进陶瓷产业升级换代,为地方打造陶瓷科技城和特色产业化基地服务。中心的建立,为我国传统陶瓷行业构筑了一个集工程化技术研发、科技成果转化与孵化、标准化与检测、人才培训与信息交流为一体的完整平台。
2004年10月,第一届景德镇国际陶瓷博览会举办,是中华人民共和国的景德镇官方用以展示景德镇瓷器产品及宣传景德镇陶瓷文化而定期举办的一种商贸活动。由国家商务部、中国轻工业联合会、中国国际贸易促进委员会、江西省人民政府共同主办。中国景德镇高技术陶瓷国际论坛由国家科技部和江西省人民政府共同主办。参展企业涵盖了广东、山东、河北、湖南、广西、浙江、福建等国内外各主要产瓷区和中国十大名窑代表企业。境外企业涵盖了世界各主要产瓷国家和港、澳、台地区。展品涵盖了艺术陶瓷、日用陶瓷、工业陶瓷、高新技术陶瓷、建筑卫浴瓷、陶瓷包装等。瓷博会期间将举办中国高技术陶瓷国际论坛、第二届景德镇近现代国际艺术陶瓷拍卖会;全国青花玲珑暨青花日用陶瓷器型与装饰设计大赛;千年窑火传递和独具民俗特色的瓷业“三圣”公祭等陶瓷研讨、贸易和文化交流的相关配套活动。为扩大瓷博会贸易成交,场馆内设有专门的商务区,将举办厂商和采购商面对面的供需接洽会、招商引资洽谈会和内外贸易合同签订会。
2008年6月,经国家科技部审查认定,同意在景德镇建立“国家火炬计划景德镇陶瓷新材料及制品产业基地”,这是继国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心和国际陶瓷博览会之后,又一个国家级生产基地落户该市。
该基地的建立,将为景德镇市招商引资、高科技陶瓷发展搭建一个广阔的平台,国家科技部也将按照相关政策,通过基地这一平台,对景德镇陶瓷产业进行项目倾斜。
课题研究目标、内容、方法和手段:
课题研究目标:
设计一个与江西景德镇的经济、环境和社会发展相适应的陶瓷厂,为当地增加经济效益,提供大量就业岗位,提高当地地区的就业率,设计合理的工艺流程,选择适当的设备,进行合理的配置,建造合适的厂房结构,实现整体建设水平和基地整体品牌的升级,并为以后的自主研发做准备。
课题研究内容:
对厂址的选择确定,对厂房总平面布置的设计,对陶瓷厂设备进行生产工艺布置和设计,物料平衡计算及设备选型计算,对原材料、水、电、燃料、销售等方面的设计,对原材料、产品的运输方式及线路的设计,对检修、环保及其他方面的设计。
课题研究方法:
根据景德镇当地政府的政策、地理优势及资源优势,生产需要量大的地砖和抛光砖。根据当地的需求量、生产条件结合自生企业条件,决定产品产量为500万㎡,其中外墙砖300万㎡、釉面砖200万㎡。
课题研究手段:
1.查阅相关资料;2.设计开题报告;3.编写设计任务书;4.绘制布置图
设计(论文)提纲及进度安排:
主要参考文献和书目:
[1]吴晓东.陶瓷厂工艺设计概论.武汉:武汉理工大学出版社,2012.7(重印)
指导教师审核意见:
指导教师(签字): 年 月 日
注:本表可自主延伸