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      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,最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转换最大可实现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。

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