一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，它包括主控計算機模塊、多個高速存儲模塊、AD采集模塊、光纖通道單元和電源管理單元，所述的AD采集模塊的輸入端接收輸入信號，高速存儲模塊、AD采集模塊和光纖通道單元通過板間高速總線連接，高速存儲模塊、AD采集模塊和光纖通道單元還同時通過CAN總線連接，所述的光纖通道單元通過PCIe與主控計算機模塊連接，光纖通道單元還設(shè)有數(shù)據(jù)輸出口。本發(fā)明提供了一種使用方便，準(zhǔn)確性高，可靠性強的射頻信號的采集與處理系統(tǒng)。
【專利說明】一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機智能儀器與外界物理世界聯(lián)系的橋梁，是獲取信息的重要途徑。數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要指從傳感器輸出的微弱電信號，經(jīng)信號調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換到存儲、記錄這一過程所涉及的技術(shù)。隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信號傳輸在人們的生產(chǎn)與生活中占據(jù)越來越重要的地位。
[0003]而射頻信號的采集與處理系統(tǒng)很多時候是多通道的，射頻信號采集與處理系統(tǒng)都希望能做到準(zhǔn)確性高，可靠性強，使用方便。
[0004]多通道的采集模塊最重要的就是要做到同步采集，所以如何減小多通道采集的同步時間就很重要了，這也是現(xiàn)在多通道采集技術(shù)面臨的一個難點與不足。
[0005]高速存儲模塊提高存儲速度和降低誤碼率對存儲模塊的質(zhì)量有著非常大的影響，對整個系也有著重大的作用，這也是射頻信號的采集與處理中的一個重要問題。
[0006]射頻信號采集預(yù)處理系統(tǒng)需要具有完整的采集，存儲，數(shù)據(jù)處理功能，并且在需要的時候，還要可以把數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌獠吭O(shè)置進行進一步處理或保存，使人們使用更方便，而難以在完整地具有這些功能的同時保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性是現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用方便，準(zhǔn)確性高，可靠性強的射頻信號的采集與處理系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，它包括主控計算機模塊、多個高速存儲模塊、仙采集模塊和光纖通道單元，所述的仙采集模塊的輸入端接收輸入信號，高速存儲模塊、仙采集模塊和光纖通道單元通過板間高速總線連接，高速存儲模塊、仙采集模塊和光纖通道單元還同時通過總線連接，所述的光纖通道單元通過與主控計算機模塊連接，光纖通道單元還設(shè)有數(shù)據(jù)輸出口。
[0009]所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)還包括多個陣列天線和一個多通道接收機，所述的陣列天線接收射頻信號，陣列天線的輸出與多通道接收機連接，多通道接收機的輸出與仙采集模塊連接。
[0010]所述的高速存儲模塊的個數(shù)為4個。
[0011〕 所述的高速存儲模塊包括陣列、？？以芯片、08？處理器、一個用于存儲文件系統(tǒng)與參數(shù)的勵8 和一個用于接收來自？?(仏芯片數(shù)據(jù)并傳輸給光口的光模塊，所述的陣列與？？以芯片連接，？？以芯片通過接口與外部總線連接，？？以芯片通過211？接口與03？處理器連接，08？處理器與接口連接，08？處理器還通過與以太網(wǎng)？冊芯片與千兆網(wǎng)口連接；所述的勵8與芯片連接，所述的光模塊一端通過以父接口和與？？以芯片連接，另一端與光口連接；所述的幾…!!陣列為采用了 8(?糾錯編碼技術(shù)的陣列，？“別陣列包括多組芯片，所述的多組幾…!!芯片為流水線處理結(jié)構(gòu)的芯片，所述的幾八別芯片為采用雙頁編程技術(shù)并包括多個分時利用的核的芯片。
[0012]所述的仙采集模塊包括多路仙采集器、？？以芯片、08？處理器、以太網(wǎng)？冊芯片、時鐘管理器和晶振，所述的多路仙采集器接收來自外部的輸入信號，仙采集器的輸出與？？以芯片連接，？？以芯片通過接口與外部總線連接，？？以芯片還通過03？數(shù)據(jù)總線與03？處理器連接，03？處理器一端與預(yù)設(shè)的接口連接，另一端通過以太網(wǎng)？冊芯片與千兆以太網(wǎng)連接；所述的時鐘管理器一路輸入端接收來自晶振的基準(zhǔn)信號，時鐘管理器的輸出端與多路仙采集器連接，時鐘管理器到多路仙采集器的每一路的？(?走線長度等長。
[0013]所述的光纖通道單元包括？？以芯片、光纖收發(fā)器和以太網(wǎng)？冊芯片，所述的？？以芯片通過與板間高速總線連接，？？以芯片還通過與光纖收發(fā)器連接，光纖收發(fā)器通過光口輸出數(shù)據(jù)，芯片還通過以太網(wǎng)？冊芯片與千兆以太網(wǎng)連接，？？以芯片還分別與？016總線和0^總線連接。
[0014]所述的主控計算機模塊選用仙-11成公司的標(biāo)準(zhǔn)0^1的高性能工業(yè)計算機板卡0？01~62100
[0015]所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)還包括一個電源管理單元，負(fù)責(zé)提供整機需要的電源，接收外部的2207交流電源轉(zhuǎn)換為整機其他模塊需要的直流電源。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:(1)仙采集模塊采用同一時鐘源和同一觸發(fā)源，時鐘信號到各個仙器件的走線長度嚴(yán)格等長，并將同步觸發(fā)信號和同步時鐘信號也送給了？？以芯片，？？以芯片對多路仙采集數(shù)據(jù)的同步接收，保證可以使多通道采樣的同步時間〈0丨1118，提高了采集的準(zhǔn)確性；(2)采用多項高速存儲技術(shù)，大大提高了存儲速度，采用8(?糾錯技術(shù)，降低了誤碼率，誤碼率〈10—12，提高了存儲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性；(3)本發(fā)明在自身對數(shù)據(jù)進行存儲處理的基礎(chǔ)上，其光纖通道單元還能通過光口將數(shù)據(jù)輸出到其它設(shè)備，這就使得系統(tǒng)能與其它設(shè)備配合使用，成為一些大型系統(tǒng)的組成部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明原理框圖；
圖2為高速存儲模塊的原理框圖；
圖3為仙采集模塊的原理框圖；
圖4為光纖通道單元的原理框圖；
圖5為一種射頻信號的采集與處理方法流程圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖進一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。
[0019]如圖1所示，一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，它包括主控計算機模塊、多個高速存儲模塊、仙采集模塊和光纖通道單元，所述的仙采集模塊的輸入端接收輸入信號，高速存儲模塊、仙采集模塊和光纖通道單元通過板間高速總線連接，高速存儲模塊、仙采集模塊和光纖通道單元還同時通過總線連接，所述的光纖通道單元通過？016與主控計算機模塊連接，光纖通道單元還設(shè)有數(shù)據(jù)輸出口。
[0020]所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)還包括多個陣列天線和一個多通道接收機，所述的陣列天線接收射頻信號，陣列天線的輸出與多通道接收機連接，多通道接收機的輸出與仙采集模塊連接。
[0021]所述的高速存儲模塊的個數(shù)為4個。
[0022]如圖2所示，所述的高速存儲模塊包括幾…!!陣列、？？以芯片、08？處理器、一個用于存儲文件系統(tǒng)與參數(shù)的勵8和一個用于接收來自？?(仏芯片數(shù)據(jù)并傳輸給光口的光模塊，所述的陣列與芯片連接，？？以芯片通過接口與外部總線連接，？？以芯片通過211？接口與03？處理器連接，08？處理器與接口連接，08？處理器還通過與以太網(wǎng)？冊芯片與千兆網(wǎng)口連接；所述的勵I(lǐng)？與？？以芯片連接，所述的光模塊一端通過接口和與？？以芯片連接，另一端與光口連接；所述的幾…!!陣列為采用了 8(?糾錯編碼技術(shù)的陣列，？“別陣列包括多組芯片，所述的多組幾…!!芯片為流水線處理結(jié)構(gòu)的芯片，所述的？“別芯片為采用雙頁編程技術(shù)并包括多個分時利用的核的
-++- 11^
心片0
[0023]采樣頻率越來越高，這給后端實時處理帶來較大壓力；這就對數(shù)據(jù)傳輸和實時處理提出了更高的要求，為了滿足實時存儲的需求，本發(fā)明采用了多項高速存儲技術(shù)，如多級流水線技術(shù)、雙頁編程技術(shù)和11^61*16^6(1編程技術(shù)等，多級流水線技術(shù)是用利用幾…!!芯片的編程時間間隔，采用多組？“別芯片構(gòu)建流水線處理結(jié)構(gòu)；雙頁編程技術(shù)是利用單個八3?芯片的雙頁獨立特點，實現(xiàn)單位時間內(nèi)雙頁同時編程，這種技術(shù)能將編程速度提高一倍編程技術(shù)則是利用單個芯片多個核的特點，分時利用這些核，從而實現(xiàn)存儲速度的提升，最高可以滿足168/8存儲速度。
[0024]由于生產(chǎn)工藝和介質(zhì)本身的特性，在編程過程中會出現(xiàn)隨機性的811錯誤，因此為了保證用戶的使用需求，本發(fā)明采用實時糾錯編碼技術(shù)，保證數(shù)據(jù)的正確性，根據(jù)的用戶手冊知，1080個806最多出現(xiàn)24個811錯誤，本發(fā)明采用的8(?糾錯編碼技術(shù)，能對1080個8”6實現(xiàn)多達32個811的糾錯處理，能最大程度的滿足用戶需求，使誤碼率〈10—12。
[0025]如圖3所示，所述的仙采集模塊包括多路仙采集器、？？以芯片、03？處理器、以太網(wǎng)？冊芯片、時鐘管理器和晶振，所述的多路仙采集器接收來自外部的輸入信號，仙采集器的輸出與芯片連接，？？以芯片通過接口與外部總線連接，？？以芯片還通過03？數(shù)據(jù)總線與03？處理器連接，08？處理器一端與預(yù)設(shè)的接口連接，另一端通過以太網(wǎng)？冊芯片與千兆以太網(wǎng)連接；所述的時鐘管理器一路輸入端接收來自晶振的基準(zhǔn)信號，時鐘管理器的輸出端與多路仙采集器連接，時鐘管理器到多路仙采集器的每一路的走線長度等長。
[0026]如圖4所示，所述的光纖通道單元包括？?以芯片、光纖收發(fā)器和以太網(wǎng)？冊芯片，所述的芯片通過與板間高速總線連接，？？以芯片還通過與光纖收發(fā)器連接，光纖收發(fā)器通過光口輸出數(shù)據(jù)，？？以芯片還通過以太網(wǎng)？冊芯片與千兆以太網(wǎng)連接，？？以芯片還分別與？016總線和0^總線連接。
[0027]所述的主控計算機模塊選用仙-11成公司的標(biāo)準(zhǔn)0^1的高性能工業(yè)計算機板卡0？01~62100
[0028]所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)還包括一個電源管理單元，負(fù)責(zé)提供整機需要的電源，接收外部的2207交流電源轉(zhuǎn)換為整機其他模塊需要的直流電源。
[0029]如圖5所示，本發(fā)明對應(yīng)的一種射頻信號的采集與處理方法，它包括以下步驟:
51.采集存儲:對射頻信號進行采集，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行實時存儲；
82.數(shù)據(jù)處理:對得到的數(shù)字信號進行處理，包括回放處理子步驟和文件管理子步驟。
[0030]所述的步驟51包括以下子步驟:
811.信號獲取:陣列天線獲取射頻信號；
812.信號傳輸:多通道接收機將獲取的信號傳輸給仙采集模塊，所述的仙采集模塊的米集為多路米集；
813.信號轉(zhuǎn)換:仙采集模塊同步采集，并保證每一路八0采集使用的采樣時鐘同源同相，芯片中利用同步觸發(fā)輸入信號，實現(xiàn)對多路仙采集數(shù)據(jù)的同步接收，將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并在采集模塊中進行通道不一致性校正；
814.信號存儲:通過板間高速總線將采集到數(shù)字信傳輸?shù)礁咚俅鎯δK，高速存儲模塊對來自八0采集模塊的高速數(shù)據(jù)的實時存儲。
[0031]所述的步驟32中的回放處理子步驟包括以下子步驟:
8211.光纖通道單元接收到來自主控計算機模塊的數(shù)據(jù)回放命令后，光纖通道單元通過接口從高速存儲模塊讀取數(shù)據(jù)，通過？016接口將數(shù)據(jù)存儲到主控計算機模塊本地硬盤；
8212.主控計算機模塊的處理軟件完成對回放數(shù)據(jù)的事后處理。
[0032]所述的步驟32中的文件管理子步驟包括文件刪除、文件讀取和文件格式化。
[0033]所述的仙采集模塊中多路仙采集器的每一路的仙器件的到時鐘走線長度等長。
[0034]所述的高速存儲模塊內(nèi)含陣列，所述的陣列為采用了 8(?糾錯編碼技術(shù)的陣列，？“別陣列包括多組芯片，所述的多組幾…!!芯片為流水線處理結(jié)構(gòu)的芯片，所述的幾八別芯片為采用雙頁編程技術(shù)并包括多個分時利用的核的芯片。
【權(quán)利要求】
1.一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:它包括主控計算機模塊、多個高速存儲模塊、AD采集模塊和光纖通道單元，所述的AD采集模塊的輸入端接收輸入信號，高速存儲模塊、AD采集模塊和光纖通道單元通過板間高速總線連接，高速存儲模塊、AD采集模塊和光纖通道單元還同時通過CAN總線連接，所述的光纖通道單元通過PCIe與主控計算機模塊連接，光纖通道單元還設(shè)有數(shù)據(jù)輸出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:它還包括多個陣列天線和一個多通道接收機，所述的陣列天線接收射頻信號，陣列天線的輸出與多通道接收機連接，多通道接收機的輸出與AD采集模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的高速存儲模塊的個數(shù)為4個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的高速存儲模塊包括FLASH陣列、FPGA芯片、DSP處理器、一個用于存儲文件系統(tǒng)與參數(shù)的NORFLASH和一個用于接收來自FPGA芯片數(shù)據(jù)并傳輸給光口的光模塊，所述的FLASH陣列與FPGA芯片連接，F(xiàn)PGA芯片通過GTX接口與外部總線連接，F(xiàn)PGA芯片通過EMIF接口與DSP處理器連接，DSP處理器與PCI接口連接，DSP處理器還通過與以太網(wǎng)PHY芯片與千兆網(wǎng)口連接；所述的NOR FLASH與FPGA芯片連接，所述的光模塊一端通過GTX接口和與FPGA芯片連接，另一端與光口連接；所述的FLASH陣列為采用了 BCH糾錯編碼技術(shù)的FLASH陣列，F(xiàn)LASH陣列包括多組FLASH芯片，所述的多組FLASH芯片為流水線處理結(jié)構(gòu)的芯片，所述的FLASH芯片為采用雙頁編程技術(shù)并包括多個分時利用的核的芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的AD采集模塊包括多路AD采集器、FPGA芯片、DSP處理器、以太網(wǎng)PHY芯片、時鐘管理器和晶振，所述的多路AD采集器接收來自外部的輸入信號，AD采集器的輸出與FPGA芯片連接，F(xiàn)PGA芯片通過GTX接口與外部總線連接，F(xiàn)PGA芯片還通過DSP數(shù)據(jù)總線與DSP處理器連接，DSP處理器一端與預(yù)設(shè)的PCI接口連接，另一端通過以太網(wǎng)PHY芯片與千兆以太網(wǎng)連接；所述的時鐘管理器一路輸入端接收來自晶振的基準(zhǔn)信號，時鐘管理器的輸出端與多路AD采集器連接，時鐘管理器到多路AD采集器的每一路的PCB走線長度等長。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖通道單元包括FPGA芯片、光纖收發(fā)器和以太網(wǎng)PHY芯片，所述的FPGA芯片通過GTX與板間高速總線連接，F(xiàn)PGA芯片還通過GTX與光纖收發(fā)器連接，光纖收發(fā)器通過光口輸出數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA芯片還通過以太網(wǎng)PHY芯片與千兆以太網(wǎng)連接，F(xiàn)PGA芯片還分別與PCIe總線和CAN總線連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻信號的采集與處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控計算機模塊選用AD-1ink公司的標(biāo)準(zhǔn)CPCI的高性能工業(yè)計算機板卡CPC1-6210。
【文檔編號】G06K17/00GK104361375SQ201410695550
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】龍寧, 張星星 申請人:成都龍騰中遠信息技術(shù)有限公司