8通道數(shù)據(jù)采集回放系統(tǒng)

一、方案

采集系統(tǒng)由工控計(jì)算機(jī),、模數(shù)AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)QT1138,，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換系統(tǒng)QT1238、SSD存儲(chǔ)器,，上變頻等模塊組成,；各個(gè)模塊集成在一臺(tái)工控機(jī)箱中。其集成工作原理見(jiàn)下圖：

1.1PCIE采集卡QT1138規(guī)格

l支持8通道同步采集,。16bit轉(zhuǎn)換精度,。

l模擬輸入帶寬120MHz

l采用250MSPS單芯片雙通道ADC。

l50歐姆AC耦合,，輸入滿幅度2Vpp,。支持DC藕合方式；支持高頻脈沖信號(hào)輸入,。

lPCIex8Gen2數(shù)據(jù)傳輸接口,，支持DMA傳輸，連續(xù)傳輸率2.8GB/s,。

lFPGA支持用戶自定義邏輯開(kāi)發(fā),。

l板載高穩(wěn)定度采集時(shí)鐘發(fā)生器，支持外時(shí)鐘和外觸發(fā)同步輸入,。

l輸入中頻：常用頻率為46MHz±10.23MHz

l輸入中頻信號(hào)功率：-60dBm~10dBm,；

l通道一致性：≤50ps。

1.2PCIEDA回放卡QT1238規(guī)格

l大支持8通道同步信號(hào)產(chǎn)生,，可配置

l16bit轉(zhuǎn)換精度,。

l高250MSPS數(shù)據(jù)更新率，可配置。

l板載高穩(wěn)定度采集時(shí)鐘發(fā)生器,，支持外時(shí)鐘和外觸發(fā)同步輸入,。

lPCIex8Gen2數(shù)據(jù)傳輸接口，支持DMA傳輸,，連續(xù)傳輸率2.6GB/s,。

l回放頻率經(jīng)上變頻可達(dá)1.3G/s，大于BDSB3的1268.52M,。

lFPGA支持用戶自定義邏輯開(kāi)發(fā),。

l模擬輸出重構(gòu)濾波器可配置，可以工作在,、第二以及第三奈奎斯特區(qū),。

l通道一致性：±3度

l鏈路增益：-40dB~-20dB；

l幅頻特性：

-3dB帶寬：≥20.46MHz,，

-40dB帶寬：≤50MHz,；

l帶外雜散抑制：≥40dBc；

l輸出本振泄露功率：≤-65dBm,；

l帶內(nèi)平坦度：≤±1.5dB,；

l輸出駐波：≤2.0。

1.3SSD固態(tài)盤

容量：4TBytes,；

存儲(chǔ)速率：≥1600MB/s（保證大采集速率下無(wú)丟數(shù)）

1.4上變頻模塊

可經(jīng)過(guò)上變頻到BDSB3的1268.52M,，LO：LocalOscillator本機(jī)振蕩器

二、系統(tǒng)情況

2.1采集/回放系統(tǒng)：

2.2DA回放板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

采集回放卡包括如下特性：

1.8通道16bit250MSPS回放,，50歐姆直流/交流耦合,。2Vpp輸出。

2．低抖動(dòng),、低相噪時(shí)鐘發(fā)生器,，時(shí)鐘可設(shè)置。

3．支持外時(shí)鐘和外觸發(fā)接口,，可以多塊卡組成多通道同步工做模式,。

DAC輸出電路如上圖，重構(gòu)濾波器帶寬可以配置,。

2.3AD采集板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

采集卡包括如下特性：

1．8通道16bit250MSPS采集,，50歐姆交流耦合，支持2Vpp輸入,。

2．支持PCIE2.0x8接口,DMA傳輸速度2.8GB/s,。

3．低抖動(dòng)、低相噪時(shí)鐘發(fā)生器,，時(shí)鐘可設(shè)置,。

4．支持外時(shí)鐘和外觸發(fā)接口,，可以多塊卡組成多通道同步工做模式。

ADC輸入前端如上圖,，帶通濾波器中心頻率和帶寬可以配置,。

2.4采集/回放板外觀

2.5高速存儲(chǔ)系統(tǒng)

該高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡采用PCIE2.0×8接口，板載4TB高速flash,。功耗待機(jī)14.5W,，讀寫(xiě)16W，板載四

SandForceSF-2582主控制器,，持續(xù)讀寫(xiě)速度高均為2.0GB/s,，隨機(jī)寫(xiě)入性

8KB160000IOPS，4KB2500000IOPS,，大IOPS260000,。支持TRIM/SCSIunmap

S.M.A.R.T.及企業(yè)級(jí)屬性，128/256-bitAES加密,，ECC錯(cuò)誤校驗(yàn),，支持掉電保護(hù)和數(shù)據(jù)寫(xiě)入保

（DataWriteAssurance）技術(shù)。

系統(tǒng)配套軟件

系統(tǒng)軟件包括應(yīng)用軟件,，二次開(kāi)發(fā)API函數(shù),，以及FPGA開(kāi)發(fā)環(huán)境三部分,。

1．應(yīng)用軟件,，具有虛擬示波器功能，方便設(shè)置硬件,，讀取/保存數(shù)據(jù)以及波形顯示/頻譜分析功能,。

其功能和界面如下所示：

1．二次開(kāi)發(fā)API函數(shù)：

我們提供豐富的接口函數(shù)和系統(tǒng)主要功能的例程，支持C/C++,，labview的二次程序開(kāi)發(fā),。

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