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射頻信號采集存儲系統

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2016-05-17 14:24:00

 概述

本系統實現射頻信號的數據采集存儲,并給客戶預留數據的處理接口,系統的基礎指標為:4通道,每通道同步采集時采樣率高達1Gsps,垂直分辨率 12bit,帶寬2G,FPGA開放的采集系統及存儲量為1TB ,傳輸速率大于1.35GB/s,的存儲系統。同時輸出參考時鐘輸出功能,同步或者觸發其他板卡及設備。
 
 · 一體化控制計算機系統
 · 快速穩定實時PCIe采集模塊
 · 大容量存儲模塊 
 
整體框圖:
 

射頻信號采集系統框圖

 
 
1、一體化機箱
 
工控機TransPAC DS200P及其內部控制器規格:

l intel core i7-3770K Ivy Bridge 3.5GHz Quad-core CPU處理器

l 1個8GB 1333MHz DDR3 Non-ECC Unbuffered Memory內存

l 1塊2.5寸500GB機械硬盤
l 10個USB2.0接口
l 2個Gigabit Ethernet LAN接口
l 160W power supply供電
l 內置windows pro 7專業版系統
 
一體化機箱
 
2、采集模塊:
 
瑞典SP Devices公司: ADQ412-STD 基于PCIE總線的數據采集卡:
 
l 4通道同步采集;
l 12bit采集精度;
l 每通道大4Gsps采樣率;
l 高動態范圍AC耦合;
l 大2G模擬帶寬;
l 總線高速度16Gbit/s, 持續數據傳輸3.2GByte/s
l 內部和外參考時鐘;
l 參考時鐘輸出:
l 外觸發輸入和輸出;
l 多記錄>1MHZ PRF
l 時間戳
l 700M采樣點的數據存儲空間,可外接1TSSD。
l 數據接口PCIe
l FPGA開放
l 實時信號處理

 

硬件外形:
 
機箱硬件外形
 
 

GPIO接口:

GPIO接口:

邏輯框圖:
邏輯框圖

 

3、存儲模塊:

RAID SSD存儲模塊:

l 容量1T及以上固態硬盤RIAD卡PCIe 高速SSD
l 大讀寫速度2000MB/s。
l 外形尺寸 190mm*75mm
 

存儲模塊

 

該高速數據存儲卡采用PCIe2.0 X8接口,板載1TB高速flash。功耗待機14.5W,讀寫16W,板載四顆SandForce SF-2582主控制器,持續讀寫速度高均為2.0GB/s,隨機寫入性能8KB 160000 IOPS,4KB 2500000 IOPS,大IOPS 260000。支持TRIM/SCSI unmap,S.M.A.R.T.及企業級屬性,128/256-bit AES加密,ECC 錯誤校驗,支持掉電保護和數據寫入保證(DataWrite Assurance)技術。

系統工作模式
 
l 單板模式

當板卡工作在單板模式下,可以根據外觸發或者通道觸發,選擇相應的觸發方式,每當trigger信號到來板卡就開始采集信號,采樣的總長度是每次設置的單次采集的長度。

單板模式

l 多板模式

當板卡工作在多板模式下,可以根據外觸發或者通道觸發,選擇相應的觸發方式,每當trigger信號到來板卡就開始采集信號,采樣的總長度是每次觸發采集的信號的長度的累加。
 
多板模式
 

l ABA模式

當板卡工作在ABA模式下,觸發信號到來時,開始快速采集信號,觸發信號沒有時,采樣率降低,可以保持連續采集數據。

ABA模式

 
1、快速操作控制軟件
ADQDSP ADCaptureLab提供的軟件提供了快速和方便的控制數字化儀。該工具提供了兩個時域和頻域分析, 離線數據可以保存在不同的文件格式分析。比較的結果很容易做到的從文件導入數據和分析。
 

快速操作控制軟件

 
2、二次開發API函數:
我們提供豐富的接口函數和系統主要功能的例程,支持C/C++,labview的二次程序開發。
 

二次開發API函數    

 
性能檢測
 
1、輸入電壓范圍:

性能檢測

 
2、同步性能(噪聲與失真度):
 
 1.8GSPS采樣速率下,149MHz和801MHzX信號輸入的FFT分析如下圖:

噪聲與失真度

 
 
 

序號

型號

描述

數量

1
 
便攜式工控機
1
2

King Spec Multicore RIAD

1TB SSD

1
3
ADQ412
PCIe接口采集卡
1
4
ADCaptureLab
軟件
1

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