前言：

隨著計算機技術發展，計算機總線速率、處理能力與存儲技術得到了快速發展。就存儲技術而言相比于五年前，現在不論是傳輸速率，存儲速度與存儲容量均有了不同數量級的變化。如現在的PCIe Express總線可以實現3GB/s （Gen2.0, X8）以上，或6GB/s（Gen3.0, X8）以上的傳輸速率；而SATA磁盤容量也可以輕易實現動輒幾T，多動幾十T的規模。

在高速數據采集領域（一般指的雷達、衛星、無線電、光電、激光等高頻物理信號），因試驗、監測及裝備的需要，對于原始信號的長時間捕捉與存儲需求也日益增強。做為實現這些需求的手段，一般搭建一套高速數據采集存儲系統是比較常規的方式。做為商用級的采集存儲供應商，一般會基于不同應用場景提供了不同的數據采集存儲方案。下面列出了常見的幾種不同的存儲系統：

1、基于PCIe總線計算機采集存儲系統:

這種系統一般采用PCIe高速數據采集卡做為高速AD轉換的入口，高頻模擬電信號經高速數據采集卡轉換成數字信號后經PCIeX8總線，將數字信號傳送至計算機。它的系統的中心是一款仔細挑選的性能卓越的基礎計算機，它可以配備有8或 16個驅動器托架和6個PCIe插槽的超微4U塔式機， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統安裝的256 GB固態硬盤，Windows7操作系統等配置。機箱上自帶的865W電源采用風扇靜音冷卻配置。

根據現場應用需求，并不是服務器型的計算機是唯一選擇，便攜式計算機搭建成采集存儲系統也是可行的。

當為適應超大容量的需求，可以采取采集系統與存儲系統分離的方式，存儲系統采用專門的塔式服務器陳列列架構。采集單元可以通過萬兆光纖口進行數據傳輸。

坤馳科技提供的QTS采集存儲系統，可以通過搭配不同的QT11XX系列板卡和配置不同的計算機存儲速率和容量，以適配不同客戶需求。QT11XX采集卡的采樣率可以從80MS/s到5GS/s，通過設置不同的采樣模式，在計算機可以承載的存儲帶寬內，可以實現連續流盤和長時間記錄的目的。

這種系統的核心架構為：PCIe高速數據采集卡、高性能計算機、RAID控制卡、磁盤陣列等。

坤馳科技提供了API函數可以供用戶二次開發使用，也提供了圖形化界面Qt capturelab進行直接的操作控制。

2，VPX架構的SATA采集存儲系統：

對于軍用、惡劣環境及外場等應用場合，桌面計算機形態的系統相對不太適合。而基于vpx總線的高速采集存儲系統可以規避普通計算機的一些不足，特別是抗震性方面的局限。vpx先天的優勢，如高密度接插件，歐卡規格，牢固安裝的高可靠導軌等，為在振動等場合（如機載，車載）提供了合適的選擇。

VPX采集存儲系統的主要架構一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態硬盤）及VPX機箱平臺等，如下圖：

分別形態如下：

    高速AD板     FPGA SATA控制板     磁盤存儲板
FPGA SATA控制板實現sata的協議解析與sata磁盤的控制，文件系統的構架等。

RTM板：

系統框圖為：

3,嵌入式采集存儲系統

某些應用場合除了對于采集存儲系統要求堅固，可靠，小巧外，他對計算機的依賴比較低。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應運而生。它采用自定義的總線結構，FPGA SATA控制與存儲單元集成在一起，而外部信號接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達采集的AD轉換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。


這種采集記錄儀的產品定位為類似于一個黑匣子，可以啟動記錄，用戶可以不必關注它的工作狀態，到時直接讀取數據即可。

除此，它具備這樣的主要特點：

1)超便攜式：超便攜式數字存儲裝置是一種通用的海量數據實時記錄與存儲裝置，可以為產品的多種數據提供記錄、存儲、下載，讀寫訪問等功能。該裝置完成客戶要求的光纖接口的數據記錄與回放，裝置主要完成光纖數據記錄、回放；同時具有數據查詢、檢索、提取、預覽等對數據管理功能；可通過控制臺操作控制；
2)全嵌入式架構：
采集記錄過程無OS參與，全FPGA數據采集和直接寫入高速SSD盤。架構簡潔，數據流程短，可靠性高；光纖數字存儲裝置可以單臺使用，也可以多臺集群使用，應對客戶需求的全套配置（兩臺裝置集群）和半套配置（單臺單獨使用）。

3) 高性能：
高速SATA3 6Gbs數據寫入協議，成熟的并發寫入架構，單盤穩定持續寫入可以達到400MB/s以上，單臺裝置裝有至多8塊盤，性能不低于3.2GB/s，單臺裝置支持容量1T、2T、4T、8T、16T，大可支持32T。
4) 數據安全性：
先進的metadata數據管理機制，全部數據文件分塊記錄，確保后續記錄過程中發生意外不影響前面已經記錄的數據完整性，以及海量文件檢索的可靠性；
5) 易用性：
針對不同應用在上位機更改系統配置，支持友好的用戶界面。


總結：

上述介紹是用在科研及裝備領域的常見的幾種采集存儲系統，當然形式不止于上述幾種。這些系統根據自身的特點，可以分別應用在實驗室、車載、機載、野外等場合。它們可以現實衛星中頻、雷達、無線通訊、光纖數字信號、圖像信號的記錄。

                 
更多信息了解，歡迎訪問坤馳科技，獲取更多資訊：www.queentest.com； 電話：400-000-4026。