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射频信号采集存储系统

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 浏览：- 发布日期：2016-05-17 14:24:00【大 中 小】

 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

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

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

l 1个8GB 1333MHz DDR3 Non-ECC Unbuffered Memory内存

l 1块2.5寸500GB机械硬盘
l 10个USB2.0接口
l 2个Gigabit Ethernet LAN接口
l 160W 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：
 
l 4通道同步采集；
l 12bit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
l 700M采样点的数据存储空间，可外接1TSSD。
l 数据接口PCIe
l FPGA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
 

l ABA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

 
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

 
 
 

序号

型号

描述

数量
1
 
便携式工控机
1
2

King Spec Multicore RIAD

1TB SSD
1
3
ADQ412
PCIe接口采集卡
1
4
ADCaptureLab
软件
1

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