基于HSDCD的高速数据传输系统的设计与实现

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HSDCD(High Speed Data Capacitive Device)技术是近年来兴起的高速通信技术。该技术适用于各种非接触数据传输场景,在各种工业及医用CT领域应用广泛。CT (Computer Tomography,计算机断层成像技术)成像技术具有诸多优势,例如多视角性、分辨率高,并且能够提供三维密度信息。因此CT成像技术大大提高了成像的准确度,扩大了检测范围。但随着该技术的普遍应用,CT机对系统数据通信提出了更高的要求。由于其传感器数量大量增加,随之产生的大量数据需要从传感器端传输到计算机上。而以往的通信手段无法满足高速数据的传输要求,因此需要开发具有更强传输能力的高速数据传输系统。采用该技术的传输系统具有传输速率高,可靠性好等优点,因此该技术成为CT机中数据传输的主流方式。本文着重研究和设计了用于工业CT安检机的高速数据传输系统。本文首先介绍了基于该技术的高速传输系统的研究现状、实现目标等基本情况,指出了各种非接触式数据传输的优缺点,评估了HSDCD应用于CT系统的可行性。之后分别从机械及电气方面介绍了该系统的实现架构,研究和设计了CIMT编码的基本原理和HSDCD天线的实现方案。然后利用Altium Designer Winter 09完成了系统天线、基带数据传输等电路设计,利用Verilog HDL语言在QuartusⅡ8.0环境下,完成对发射端数据处理模块和接收端数据处理模块的软件设计,并且通过软件仿真测试和硬件测试。最后将该系统应用于样机,经过测试CT机旋转体与固定体间的通信速率在140Mbps以上。并且能够在旋转体与固定体相对运动时保证通信的可靠性。
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