便携式中频信号采集系统方案

  便携式中频信号采集系统方案

  1、性能
  双通道250M/14bitAD
  单通道400M/14bitDA
  支持内外时钟、内外触发，主要采用外时钟。
  CPCI总线
  6U标准板型

  2主要功能
  该板卡是基于cPCI接口的信号采集平台，主要用于针对TI的AD采集芯片和Xilinx公司的Virtex-5系列相关的技术开发、应用和仿真，板卡带有两个FMC子板，其中一个子板上集成了一片双通道250MSPSAD芯片，另外一个FMC接口用于扩展使用。该板卡同时满足通过后插板进信号的要求。

  便携系统的内部结构图如下：

 

  cPCI母板结构如下：

 

  该母板带有两个FMC子板，子板可任意调整各自采用频率的AD或DA。同时在J5的位置上面保留了6个SMA插座，因此满足后插板进信号的要求。

  母板现正在进行PCB设计，PCB布局图如下：

 

  3模块设计概要

  3.1A/D转换子卡
  该FMC子卡设计成双通道AD采集，板载一个双通道AD芯片，支持内外触发，支持内外时钟输入。
  ADS4249性能参数：
  芯片采用TI公司的ADS4249，这是一款双通道14Bit采样频率为250MHz的高性能AD采集芯片
  DDRLVDS输出的方式，
  SFDR(Fin=170MHz)时无杂散动态范围可达80dBc
  SNR（Fin=170MHz）信噪比71.7dBFS
  工作电压为1.8V，功耗560mW。
  该芯片为双通道采集，能够有效的保证双通道同步采集，减少硬件上的延时误差。

  3.2母板FPGA单元
  FPGA是系统重要组成部分。主要负责对AD采样数据的预处理及输出DA回放数据，是整个板卡的主处理核心。
  V5系列特性在这里不加赘述。

  3.3存储器
  板上设计有各种存储器，这将大大提高数字信号的传输与处理速度，主要的存储器包括：共2GB的DDR2，以及32MB的FLASH非易失RAM。

  3.4程序加载
  FPGA加载可以通过两种方式，JTAG加载和FLASH加载，主要由FPGA管理。两种模式都可以在线实时重加载。（根据用户习惯加载方式待定）

  3.6系统介绍
  整套系统采用便携式架构，采用便携式机箱，采用cPCI或者VPX总线等类型的底板，可满足多种总线多种用途的需求。

  便携式系统实物图如下：

 

  该超薄便携式cPCI加固计算机，全金属外壳、高强度铝合金结构、机箱四角独特的防震动橡胶垫、机箱内部硬盘减震橡胶圈使其更适合在不同恶劣环境条件下使用。系统采用6U结构，1个系统槽，3个扩展槽，大限度地满足对携带的需求。整个机箱重量在7公斤左右，机箱采用外部供电方式，亦可根据定制需求，外部采用一个移动便携电源为其供电。目前这种便携式机箱国产和进口的都有，可靠性都很高，便携易用。

  根据用户的实际需求我们采用便携式架构，内部主机采用定制方式，将采用cPCI槽位的底板，或者VPX总线的底板等，再将整个底板以及主板进行加固，易于便携，满足移动工作的要求。类似的便携式系统我们给电子某所定制过一套，上面的便携式机箱就是专门为客户定制的，内部结构都是经过实际测量定制出来的，主要就是为了满足用户的便携移动要求。内部的cPCI槽位都有导槽和固定孔进行加固，不会因为便携移动导致板卡或者计算机的损坏。整体供电采用外部供电方式，降低重量。标准的220V三芯供电电缆。

  我们有充足的技术储备来实现多种定制服务，公司在采集方面可以实现10M-3GHz的采集要求，DA转换大可实现1.6GHz的转换要求。信号处理方面我们可以设计各种信号的处理板，FPGA+TS201、FPGA+TI各种混合式处理系统。总线接口包含了PCIe、cPCI、VPX等。系统应用涵盖了雷达、声纳、通信等领域。