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开关矩阵是声音和图像传输系统中的枢纽。一般的开关矩阵容量都较小，更没有音频、视频同步切换的产品。本课题起因于我国载人航天发射场某图像中心的音视频矩阵切换系统的不足，论文详细研究了原有切换矩阵存在的问题，分析了这些问题之间的内在联系和关键之所在，提出了解决这些问题的思路和方法。课题目标是研制一台能够实现音频、视频同步切换的设备，论文研究了使用环境对该设备的功能与性能要求，设计了设备的内在功能与外部特性，并以合理的系统结构实现了这些外部特性。 本文的中心内容是对该设备的设计，包括原始需求的分析、设备的功能论证、总体性能要求、系统结构设计、功能实现方法、各分系统功能设计、硬件与软件设计、电磁兼容和印刷电路板的设计等。论文较详细地叙述了各部分要解决的问题及相应的解决方案，阐述了设计思想和电路结构及工作原理。

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