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8通道數(shù)據(jù)采集回放系統(tǒng)

 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:

1.1 PCIE采集卡QT1138規(guī)格

支持8通道同步采集,。16bit 轉(zhuǎn)換精度。

模擬輸入帶寬120MHz

采用250MSPS單芯片雙通道ADC,。

50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,。

PCIe x8 Gen2數(shù)據(jù)傳輸接口,支持DMA傳輸,,連續(xù)傳輸率2.8GB/s,。

FPGA支持用戶自定義邏輯開(kāi)發(fā)。

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,。

輸入中頻:常用頻率為46MHz±10.23MHz

輸入中頻信號(hào)功率:-60dBm~10dBm;

通道一致性:≤50ps,。

 

 

1.2 PCIE DA回放卡QT1238規(guī)格

大支持8通道同步信號(hào)產(chǎn)生,,可配置

16bit 轉(zhuǎn)換精度。

高250MSPS數(shù)據(jù)更新率,,可配置,。

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。

PCIe x8 Gen2數(shù)據(jù)傳輸接口,,支持DMA傳輸,,連續(xù)傳輸率2.6GB/s

回放頻率經(jīng)上變頻可達(dá)1.3G/s,,大于BDS B3的1268.52M,。

FPGA支持用戶自定義邏輯開(kāi)發(fā)。

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),。

通道一致性:±3度

鏈路增益:-40dB~-20dB,;

幅頻特性:

-3dB帶寬:≥20.46MHz

-40dB帶寬:≤50MHz,;

帶外雜散抑制:≥40dBc,;

輸出本振泄露功率:≤-65dBm;

帶內(nèi)平坦度:≤±1.5dB,;

輸出駐波:≤2.0,。

 

1.3 SSD 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BDS B3的1268.52M,,LO:Local Oscillator 本機(jī)振蕩器

二,、系統(tǒng)情況

2.1采集/回放系統(tǒng):

2.2 DA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 16bit  250MSPS 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。

2.3 AD采集板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

采集卡包括如下特性:

1. 8通道 16bit  250MSPS 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16W,,板載四

SandForce SF-2582主控制器,持續(xù)讀寫速度高均為2.0GB/s,,隨機(jī)寫入性

8KB 160000 IOPS,,4KB 2500000 IOPS,大IOPS 260000,。支持TRIM/SCSI unmap

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

(DataWrite Assurance)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)。