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射频信号采集存储系统

2016-05-17 14:24:00 

概述

本系统实现射频信号的数据采集存储,并给客户预留数据的处理接口,系统的基础指标为:4通道,每通道同步采集时采样率高达1Gsps,垂直分辨率 12bit,带宽2G,FPGA开放的采集系统及存储量为1TB ,传输速率大于1.35GB/s,的存储系统。同时输出参考时钟输出功能,同步或者触发其他板卡及设备。
·一体化控制计算机系统
·快速稳定实时PCIe采集模块
·大容量存储模块
整体框图:

射频信号采集系统框图

系统规格
1、一体化机箱
工控机TransPAC DS200P及其内部控制器规格:

lintel core i7-3770K Ivy Bridge 3.5GHz Quad-core CPU处理器

l1个8GB 1333MHz DDR3 Non-ECC Unbuffered Memory内存

l1块2.5寸500GB机械硬盘
l10个USB2.0接口
l2个Gigabit Ethernet LAN接口
l160W power supply供电
l内置windows pro 7专业版系统
一体化机箱
2、采集模块:
瑞典SP Devices公司: ADQ412-STD 基于PCIE总线的数据采集卡:
l4通道同步采集;
l12bit采集精度;
l每通道大4Gsps采样率;
l高动态范围AC耦合;
l大2G模拟带宽;
l总线高速度16Gbit/s, 持续数据传输3.2GByte/s
l内部和外参考时钟;
l参考时钟输出:
l外触发输入和输出;
l多记录>1MHZ PRF
l时间戳
l700M采样点的数据存储空间,可外接1TSSD。
l数据接口PCIe
lFPGA开放
l实时信号处理
硬件外形:
机箱硬件外形

GPIO接口:

GPIO接口:

逻辑框图:
逻辑框图

3、存储模块:

RAID SSD存储模块:

l容量1T及以上固态硬盘RIAD卡PCIe 高速SSD
l大读写速度2000MB/s。
l外形尺寸 190mm*75mm

存储模块

该高速数据存储卡采用PCIe2.0 X8接口,板载1TB高速flash。功耗待机14.5W,读写16W,板载四颗SandForce SF-2582主控制器,持续读写速度高均为2.0GB/s,随机写入性能8KB 160000 IOPS,4KB 2500000 IOPS,大IOPS 260000。支持TRIM/SCSI unmap,S.M.A.R.T.及企业级属性,128/256-bit AES加密,ECC 错误校验,支持掉电保护和数据写入保证(DataWrite Assurance)技术。

系统工作模式
l单板模式

当板卡工作在单板模式下,可以根据外触发或者通道触发,选择相应的触发方式,每当trigger信号到来板卡就开始采集信号,采样的总长度是每次设置的单次采集的长度。

单板模式

l多板模式

当板卡工作在多板模式下,可以根据外触发或者通道触发,选择相应的触发方式,每当trigger信号到来板卡就开始采集信号,采样的总长度是每次触发采集的信号的长度的累加。
多板模式

lABA模式

当板卡工作在ABA模式下,触发信号到来时,开始快速采集信号,触发信号没有时,采样率降低,可以保持连续采集数据。

ABA模式

应用软件
1、快速操作控制软件
ADQDSP ADCaptureLab提供的软件提供了快速和方便的控制数字化仪。该工具提供了两个时域和频域分析, 离线数据可以保存在不同的文件格式分析。比较的结果很容易做到的从文件导入数据和分析。

快速操作控制软件

2、二次开发API函数:
我们提供丰富的接口函数和系统主要功能的例程,支持C/C++,labview的二次程序开发。

二次开发API函数

性能检测
1、输入电压范围:

性能检测

2、同步性能(噪声与失真度):
1.8GSPS采样速率下,149MHz和801MHzX信号输入的FFT分析如下图:

噪声与失真度

系统配置

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