示波功率分析仪作为兼具波形显示与高精度功率运算功能的仪器设备在复杂电力系统的监测中有着十分重要的地位。示波功率分析仪中多通道数据的稳定传输与功率分析的精度离不开数据同步采样处理;在不同的应用场景中由于采样率、分辨率不同,其传输数据带宽不定,对于系统中数据传输模块也在传输的速度以及稳定性上提出了很高的要求,这两个部分的效果都影响着整个仪器的性能。故本文从提高数据同步采样稳定性与通用性以及实现FPGA与DSP之间数据传输两个角度完成本文的撰写,其主要研究内容如下:1、针对示波功率分析仪对于功率参数高精度测量的需求,本文利用整周期同步采样的方式减小FFT运算时频谱泄漏产生的误差。设计并实现了同步采样时钟生成模块,该模块相较于传统做法节约了50%的ADC资源,并且降低了同步采样时钟的传输延时;此外,在同步采样时钟生成过程中引入跳变保护功能以防止同步采样时钟因为待测信号频率微小的变化而引起的明显晃动,保证了同步采样时钟的稳定性。2、针对示波功率分析仪功率模式下对于采样数据的不同需求,设计并实现了兼容多种采样模式的系统架构,能够适配功率模式下采样数据的缓存。功率模式的缓存模块能够适配同步采样条件下变采样率的特点,利用轮询检测模块实现各个通道缓存数据发送顺序的控制判断,使得各个通道的数据自主有序、不产生冲突地送入后端模块。该架构能对于前端采集板卡多类型、多数目,不同采样率数据的需求进行适配,有很好的通用性与可移植性3、针对示波功率分析仪对于大量数据连续不间断功率参数运算的需求,本文设计并实现了FPGA与DSP之间的SRIO高速数据传输模块,根据功率模式下的数据需求制定了数据流的传输规则,并根据该规则对DSP内存空间进行了创新性划分,该内存空间划分方式相较于传统做法能够提高FPGA与DSP之间数据交互的效率;设计了SRIO协议封装模块,该封装模块能够自适应前端传输速率,将采样数据以及其对应频率等信息通过状态机实现自动编码封装,最终通过SRIO传输至DSP。经测试,该数据的同步采样与数据传输模块能实现每帧数据点为5120,三张采样板卡以同步采样方式同时连续工作24小时情况下数据的稳定采样传输。