便攜式中頻信號采集系統方案

  1、性能
  雙通道250M/14bitAD
  單通道400M/14bitDA
  支持內外時鐘、內外觸發，主要采用外時鐘。
  CPCI總線
  6U標準板型

  2主要功能
  該板卡是基于cPCI接口的信號采集平臺，主要用于針對TI的AD采集芯片和Xilinx公司的Virtex-5系列相關的技術開發、應用和仿真，板卡帶有兩個FMC子板，其中一個子板上集成了一片雙通道250MSPSAD芯片，另外一個FMC接口用于擴展使用。該板卡同時滿足通過后插板進信號的要求。

  便攜系統的內部結構圖如下：

 

  cPCI母板結構如下：

 

  該母板帶有兩個FMC子板，子板可任意調整各自采用頻率的AD或DA。同時在J5的位置上面保留了6個SMA插座，因此滿足后插板進信號的要求。

  母板現正在進行PCB設計，PCB布局圖如下：

 

  3模塊設計概要

  3.1A/D轉換子卡
  該FMC子卡設計成雙通道AD采集，板載一個雙通道AD芯片，支持內外觸發，支持內外時鐘輸入。
  ADS4249性能參數：
  芯片采用TI公司的ADS4249，這是一款雙通道14Bit采樣頻率為250MHz的高性能AD采集芯片
  DDRLVDS輸出的方式，
  SFDR(Fin=170MHz)時無雜散動態范圍可達80dBc
  SNR（Fin=170MHz）信噪比71.7dBFS
  工作電壓為1.8V，功耗560mW。
  該芯片為雙通道采集，能夠有效的保證雙通道同步采集，減少硬件上的延時誤差。

  3.2母板FPGA單元
  FPGA是系統重要組成部分。主要負責對AD采樣數據的預處理及輸出DA回放數據，是整個板卡的主處理核心。
  V5系列特性在這里不加贅述。

  3.3存儲器
  板上設計有各種存儲器，這將大大提高數字信號的傳輸與處理速度，主要的存儲器包括：共2GB的DDR2，以及32MB的FLASH非易失RAM。

  3.4程序加載
  FPGA加載可以通過兩種方式，JTAG加載和FLASH加載，主要由FPGA管理。兩種模式都可以在線實時重加載。（根據用戶習慣加載方式待定）

  3.6系統介紹
  整套系統采用便攜式架構，采用便攜式機箱，采用cPCI或者VPX總線等類型的底板，可滿足多種總線多種用途的需求。

  便攜式系統實物圖如下：

 

  該超薄便攜式cPCI加固計算機，全金屬外殼、高強度鋁合金結構、機箱四角獨特的防震動橡膠墊、機箱內部硬盤減震橡膠圈使其更適合在不同惡劣環境條件下使用。系統采用6U結構，1個系統槽，3個擴展槽，大限度地滿足對攜帶的需求。整個機箱重量在7公斤左右，機箱采用外部供電方式，亦可根據定制需求，外部采用一個移動便攜電源為其供電。目前這種便攜式機箱國產和進口的都有，可靠性都很高，便攜易用。

  根據用戶的實際需求我們采用便攜式架構，內部主機采用定制方式，將采用cPCI槽位的底板，或者VPX總線的底板等，再將整個底板以及主板進行加固，易于便攜，滿足移動工作的要求。類似的便攜式系統我們給電子某所定制過一套，上面的便攜式機箱就是專門為客戶定制的，內部結構都是經過實際測量定制出來的，主要就是為了滿足用戶的便攜移動要求。內部的cPCI槽位都有導槽和固定孔進行加固，不會因為便攜移動導致板卡或者計算機的損壞。整體供電采用外部供電方式，降低重量。標準的220V三芯供電電纜。

  我們有充足的技術儲備來實現多種定制服務，公司在采集方面可以實現10M-3GHz的采集要求，DA轉換大可實現1.6GHz的轉換要求。信號處理方面我們可以設計各種信號的處理板，FPGA+TS201、FPGA+TI各種混合式處理系統。總線接口包含了PCIe、cPCI、VPX等。系統應用涵蓋了雷達、聲納、通信等領域。