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：
 

  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：
 

  方案对比表： 

  三、系统应用软件如下：
 

  四、PCIE采集卡实际图如下：