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3通道1GS/s FPGA+DSP采集板

  • 产品分类:FPGA+DSP采集板
  • 产品简介:

    3通道,10bit1GSPSADC转换器

    模拟带宽100MHz

    输入方式:单端

    输入阻抗50Ω

  • 订购热线:400-000-4026

    3通道1GS/s FPGA+DSP采集板

    峰值检测是电子测量、自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。峰值反映了信号极为重要的方面,尤其是小信号。设计完善的峰值检测系统,不仅可以用于对微弱信号进行检测,还可以通过传感器对其它非电信号如微弱的机械振动实现自动检测和控制,从而构成完整的测控系统,因此峰值检测具有广泛的实用价值。峰值检测技术是数据采集卡中的重要技术之一,用来实现波形的峰值捕捉。广泛应用在光电、力学等领域。

    该系统是基于串口传输的采集系统,三通道10bit AD同步采集,每通道1GSPS,板载1GB DDRII内存,通过DSP与计算机串口进行通信。

      

    一、     采集系统规格

    1.双通道10bit  1GSPS /单通道2GSPS  ADC转换器;

    2.存储:板载1G DDR2 ,大支持2GB

    3.信号调理模块,支持PGAAGC功能

    4.大规模FPGAXilinx XC5VSX95T支持数字信号实时处理,包括三通道FFT

    5.低抖动采集时钟发生器

    6.TI 320C6455  DSP模块

    7.RS232RS422通信接口

    8.板卡尺寸:284mm*130mm

    9.外供电电源板尺寸:130mm*109mm

     

    二、      系统特点

    1) 具有高稳定度,超低抖动时钟发生器。时钟采用超低相噪晶体。

    2) 具有板载高精度校准电路及时钟相位调节电路,支持自动校准过程和手动校准过程。

    3) 信号调理模块,支持PGAAGC功能。

    4) 板载Xilinx XC5VSX95T FPGA,全开放的FPGA 逻辑资源,支持用户自定义逻辑开发。

    5) 板上可以扩展一块Xilinx V5 系列FPGA或者DSP

    6) 具备完整的FPGA开发工程,包括DDR controllerADC interface IP core

    7) 支持MATLTB System Generator进行软硬件协同仿真。

    8)具备JTAG电缆下载功能,能直接对FPGA进行在线编程。

    9)备用独立供电系统,单独12VDC输入,可脱离计算机,作为单板使用。

    10)软件中具备632位参数配置功能,可配置FPGA中相应寄存器参数。

    三、      详细指标

    模拟输入:

    ·精度:10bit

    ·ENOB 9.1 bits @ 500 MHz

    ·采样率:大单通道2GSPSPLL可调)

    ·通道数:3/6通道

    ·输入阻抗:50Ω

    ·输入方式:单端,SMA输入

    ·耦合方式:交/直流耦合

    ·输入带宽:100MHz

    ·全功率带宽:2.8GHz

    ·放大倍数:-11dB-34dB

    ·SNR57dB@100MHz 1GSPS

    ·SFDR70dBc@100MHz 1GSPS

    ·INL:±0.65LSB

    ·DNL:±0.25LSB

    模拟输出:

    ·精度:14bit

    ·采样率:大125MSPS(软件可调)

    ·输出范围:4Vpp(软件可调)

    ·输出方式:SMA输出

    ·INL:±2.5LSB

    ·DNL:±2LSB

    外形尺寸:

    284mm*131mm

    操作系统:

    ?    Windows 2000, XP, Vista, 7

    ?  Windows 32/64 bit

    硬件扩展性:

    支持外部扩展DSP板和FPGA

    软件环境:

    ISE 12.3版本及以上

    系统环境要求:

    ?    储存温度:0~+50

    ?    存储湿度:<85%

    ?    工作温度: 0~+50

    ?    工作湿度:<80%

    ?    供电要求:外部+12V供电

    四、     FPGA控制逻辑以及算法实现

    4.1  系统组成结构如下:

        

     

    4.2  FPGA部分逻辑实现:

       三通道ADC  ADC10D1000接口设计;

     ②  采样时钟配置32bit SPI接口;

       DSP的通信接口。

     

    4.3  FPGA算法实现:

     4.3.1 实时波形产生:

    连续产生如下波形

     

     

    幅度有软件和DAC硬件放大。

     

    4.3.2 120Hz周期内完成316K点的FFT处理(由外部触发信号给出FFT的起始位置)

     

     

     

     4.3.3  FFT部分

      找出1 FFT的峰值点,并在峰值点频率附近设置搜索范围;

      在搜索范围内找到2FFT以及3FFT的峰值;

      将三次峰值点记录并上传到DSP

     

     

     

     

      Xilinx XC5VSX95T 具备的FFT能力如下:

       16bit 数据输入,32kFFT,工作时钟250MHz,需要资源为, LUT 3300个,乘法单元9个,延迟约400us。所以,我们按照3通道500M/s,每秒计算360次,间隔约2.7ms,所以当前的FPGA完全支持3通道32k FFT实时计算。此时输出运算结果数据量为2(实部虚部)x216bitX32K

     

    4.3.4  AGC部分

    由于ADC输出信号大小不一定,我们在硬件上设计了数字PGA电路,通过SPI总线控制增益。每次需要计算输入信号功率,通过滤波后,根据功率设置动态调整增益大小。

     

    4.3.5  DSP硬件部分

    设计基于TI 320C6455芯片设计DSP板的硬件电路;包括原理图和PCB设计以及调试。DSP主要功能,同FPGA接口,按主板已经定义的接口和大小设计PCB。两个RS232接口,两个RS485接口。

     

    4.3.6  DSP软件部分部分

      通过接受RS485接口接收主机命令,通过串口发送命令。

      接收FPGA输出的峰值数据信息。

      控制系统电源管理。

    五、      扩展性

    PCIE底板留有高速差分IO,便于系统扩展使用,可扩展FPGADSPAD或者DA等,可根据用户实际需求进行扩展。

    目前可扩展子板有FPGA板和DSP板。

      

     





     

      北京坤驰科技有限公司注册于中关村科技园区,是集虚拟仪器代理与产品研发为一体的高技术公司。公司定位于前沿测试技术与高端仪器的开发和引进,提供PCI/PCI-X、PCIExpress、PXI Express、cPCI、VPX各类总线仪器板卡、信号调理、FPGA处理板及相关硬件产品。其中各种标准总线高速板卡、采集系统、FPGA处理相关产品是我们的业务重点。

      在高速、同步数据采集和信号处理领域,坤驰科技与多家知名国外企业建立合作关系,代理或独家代理德国Spectrum、瑞典SPDevices、法国ApisSys、意大利ActiveTechnologies等公司产品。

     


      Spectrum公司作为全球领先的高速数据采集模块制造商,专注于高速A/D、D/A和DIO板卡产品,采样率涵盖100KSa/s、1MS/s、10MS/s、50MS/s、200MS/s、500MSa/s和1GS/s采样率,分别具有16、14、12和8位的分辨率。Sepctrum全新的M2i系列板卡,基于66MHzPCI-X总线,可达超过200MB/s传输速率。这些产品被广泛应用于高速信号采集、生物技术、半导体、航空雷达、无线电通讯、光学、物理和天文学等众多研究领域、ATE和OEM应。

      SP Devices是一家针对通信、音频基站、雷达、信号智能和测试测量等域提供高性能模数转换技术的高技术公司,SP Devices提供基于并行ADC的IP,USB、PXIExpress总线高速数字化仪/数字示波器模块,和定制的数据采集方案。在ADC线性化、不平衡校正方面,SPDevices有着突出的优势。Sp Devices可以提供高达10GS/s, 14ibt的高速AD板卡。 


      坤驰科技遵循“为客户创造价值”与“创造一流产品”的理念,深切了解用户之需求,为用户提供最佳之选。我们将与中国的用户与市场共同成长,目标成为国际知名企业!
     


     

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