行业与应用

中电某研究所高速数据采集系统

发布时间:2018-09-15

方案亮点
★一体化系统:可靠便携;

★可保证的传输流速:2.3GByte/s;

★定时触发系统:多通道同步精度小于100ps;

★模块化设计: XMC接口,基于PCIe技术的高可靠性点对点拓扑结构;

★信号处理功能:通过安装如Matlab第三方集成开发平台,进行信号分析和处理 。

信号塔small.jpg
应用背景

中电某研究所在针对某新方向雷达的研究中,噪声合成基本条件的分析作为预研课题之一,我司提供的高速数据采集存储系统,性价比优,可产生两路500MHz信号同步采集并实时存储,在该课题的理论验证中起到了关键作用。

系统描述

高速数据采集存储设备是基于我司EXMC小型嵌入式平台,使用模块化设计架构开发的一款集采集、存储于一体的高性能产品。设备最大可装载4个XMC标准化模块,采用 PCIe总线技术,可配备高性能磁盘阵列(单模块写入速率均不低于 2GByte/s),提供最高达 4GB/s 的数据吞吐量和低至亚纳秒级的信号同步性能,在行业中处于领先地位。 

系统架构

39所系统架构图.jpg

1.ADC射频板卡:实现对宽带模拟信号进行高速采样。核心器件AD9680为一款14位分辨率,1 GSPS JESD204B双通道模数转换器,全功率带宽支持2 GHz模拟信号采样。
2.FPGA板卡:实现自定义信号处理以及管理数据输出。
3. 数据存储模块:接受来自信号采集模块的数据,实现高速存储。存储容量为512GB,读取速度为3.5GB/s,写入速度为2.3GB/s;

4.控制器:装载Windows操作系统及应用软件,用户通过定制的软件界面使用中频信号采集存储系统,也可使用第三方开发软件对

存储的数据进行分析。
5.扩展模块:可根据实际需求进行复选配置或选择我司其他类标准EXMC模块。




软件框架
软件框架small.jpg

高速数据采集存储设备软件分为两个部分。一部分为上位机应用程序以及驱动,另一部分为FPGA中用于硬件控制以及实时信号处理的逻辑代码。

上位机应用程序采用NI的图像化软件LabVIEW实现,软件架构为生产者消费者模型,通过图形化用户界面按钮产生事件,在消费者循环中对事件进行实现,事件实现过程中使用DLL库实现和硬件的数据交互。

底层逻辑框架使用硬件描述语言实现,ADC控制模块完成ADC芯片的配置以及模数转换,采集到的数据送至信号处理模块完成DDC、插值以及抽取等预处理操作,处理完毕后,通过DMA FIFO将数据送达上位机,同时读写Port的方式与上位机完成参数的交互。











涉及产品
采集类 涉及产品small.jpg
应用领域
◆无线通信  ◆雷达   ◆通用软件无线电   ◆射频识别   ◆医学成像   ◆核物理


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