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1GSPS 16bit高速采集存储系统方案v1.0方案
更新时间:2019-07-25 10:44:37
一、概述1GSPS 16bit同步数据采集系统可以完成1路高频信号的高速采集、存储以及后期数据处理等需求。1GSPS高速采集卡采集的数据先存储在板...
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一、概述

1GSPS 16bit同步数据采集系统可以完成1路高频信号的高速采集、存储以及后期数据处理等需求。
1GSPS高速采集卡采集的数据先存储在板载DDR3,再通过PCIe接口把数据传输到计算机内存,经内存缓冲后再传输至计算机磁盘阵列。如果采集的是瞬态信号,可以使用Standard模式,数据暂时存储在板载DDR3和磁盘阵列上(但要求采集的数据不能超过存储容量),等采集工作完成再传至计算机;如果采集的是连续信号,可以使用FIFO模式,数据存储至磁盘上的同时把数据传输给上位机,存储的时间长短受限于PCIe数据带宽(此2GB/s的数据带宽,PCIe2.0 x8可以满足)及磁盘容量的大小。
北京坤驰科技有限公司基于数据采集的实际需求与软件处理控制功能,可为用户提供一套解决方案(从硬件前端到软件处理),以达到为客户节约时间、提升效率的目的,系统涉及到信号的采集、存储与处理等部分。

二、系统框图

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三、系统规格

1路高频信号,达到适合采集卡的输入量程范围,然后经过数据采集卡采样,存储在板载DDR3,经过PCIe将采集到的数据传输到PC主机磁盘阵列上。此处AD板采用FMC子卡架构设计,搭载PCIe2.0x载板。
采集模块(FMC AD板+PCIe载板)
l  1通道采集,最大1Gsps采样率;
l  16bit采样精度;
l  2GS板载内存;
l  全功率带宽1.2GHZ带宽;
l  最大输入功率:9dBm;
l  输入阻抗:50 ohm;
l  连接器:SSMC;
l  支持内参考或外部参考:10 MHz@-5~10 dBm;
l  支持外部采样时钟最高:3 GHz@-5~10 dBm;
l  输入阻抗:50 Ohm;
l  耦合方式:交流耦合;
l  外部触发输入TRI:3.3V或5V CMOS/TTL;
l  触发输出:3.3V LVCMOS或LVTTL;
l  最大频率:200MHz;  
l  单发,流模式,多重记录,门控采样,ABA模式,时间戳功能;
l  流模式最高数据传输率3.4GB/s;
PCIe x8总线,连续数据传输率可达2.8GB/s
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服务器与Raid配置
1)          基本配置
   基本配置包括一台超微服务器主机,安装Win7 64bit SP1系统和QTCapture Lab。主板支持最多3个PCIe系列采集卡,一块RAID控制器,1~32TB存储阵列 (此处配置为8TB) 。
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2)          RAID控制器和盘阵
流盘系统由一个RAID控制器连接多个存储载体组成。存储载体可以使用普通硬盘(HDD)、固态硬盘(SSD)。HDD存储容量大但速度慢,SSD容量小但速度快。
 
 
软件配置
 
1)          提供API(DLL),支持客户开发和集成;
2)          提供Win7 x64 PCIe驱动;
3)          提供Win32 console application例程(源代码),演示板卡的使用和集成方法;
4)          提供QTCapture Lab图形界面;
5)          提供3rd dirver,支持Matlab、LabVIEW、LabWindows/CVI;
6)        与存储相关的用户配置接口包括:
l  选择是否分割文件
l  分割文件大小(MB)
l  文件名,默认为“日期+时间+序号”,用户可设定”文件名+序号”
l  可设定最大存储文件数,超出即停止存储
  根据采集数据的需求增加相应的磁盘阵列,并且可采用FIFO模式,一边采集数据,一边传输数据给上位机,保证数据的存储和传输。
 

四、系统功能

采集板卡工作模式有:
l  Single Record
当板卡工作在Single Record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。
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