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脉冲信号采集方案

2013-05-07 15:57:00评论:0

脉冲信号采集方案

基于PCIE总线的脉冲采集方案

一、概述:
为采集高速脉冲输入信号,并能实施将采集数据传入PC主内存,系统方案规格如下:
1.采用12bit1Gsps高速ADC。
2.50欧姆阻抗输入。直流藕合,输入信号范围0~+5V,输入模拟带宽大于500MHz。
3.板载2GBDDR3内存。
4.采用PCIEx8接口。
5.支持用户二次开发FPGA逻辑。
6.提供用户二次开发软件。

系统框图如下:

pcie总线



二、为了实时得到采集数据,在数据传输端,可以采用如下4种方案:

方案1:
通过设置触发门限,只采集有用信号。


在脉冲周期为10ms时,每个脉冲根据触发设置,采集3us左右(长度可以设置),约3000个采样点;实时传输数据率为600KB左右。通过PCIEGen1x8总线传输,DMA传输率为1250MB/s。

方案2:
如果需要实时传输采集数据,12bitX1Gsps等于2GB/s,需要采用PCIEGen2x8总线传输。PCIEGen2x8总线传输理论上支持3000MB/s的传输率。
配合高性能计算机,配置32GB主内存,理论上可以将2000MB/s的数据实时传输到计算机中。



方案3:
该系统支持FPGA二次开发,用户可以将算法通过FPGA实现。通过FPGA的实时信号处理,数据率可以大大减小。

方案4:
在采集卡旁边增加一块PCIE板,上面FPGA具有磁盘控制功能,能在机箱上连接8-16块SSD盘,实时存储速度大于2000MB/s。由于SSD磁盘容量较大,小容量256GB,大容量9.6TB,存储波形时间非常长。


附图为磁盘储存样机:

磁盘储存样机



方案对比表:


三、系统应用软件如下:

pcie采集卡应用软件



四、PCIE采集卡实际图如下:

pcie采集卡


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