[发明专利]一种空间电场探测仪的同步采样装置

说明书

本发明公开了一种空间电场探测仪的同步采样装置，采用多个模数变换器(ADC)菊花链式连接、时钟分频和同步电路以及双数字信号处理器(DSP)系统间主机接口(HPI)握手的混合方式，实现了空间电场探测仪的多频段多通道同步采样，具有系统机时占用低、易于拓展、同步关系稳定可控等优点，可满足采用2个或以上DSP的采集系统，进行多频段、多通道数据采集的同步采样需求。

技术领域

本发明属于空间环境探测技术领域，具体涉及一种空间电场探测仪的同步采样装置。

背景技术

空间电场探测仪需要对ELF(6Hz～2.2kHz)和VLF(1.8kHz～20kHz)频段的信号进行采集，为了实现对跨越不同频段空间电场的联合观测，需要在不同频段的数据采集间建立稳定的时序同步关系。同时，为了实现对空间电场矢量的探测，也需要对同一频段的各测量通道进行同步采集。因此，需要设计一种可实现多频段、多通道同步采集的电路和软件系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种空间电场探测仪的同步采样装置，可以实现电场探测仪多频段、多通道的同步采样，满足空间电场高精度探测的需求。

一种适用于空间电场探测仪的同步采样装置，包括时钟源(1)、时钟驱动电路(2)、DSP分频电路(3)、主DSP(4)、从DSP(5)、同步逻辑电路(6)、采样时钟分频电路(7)、ELF频段模数变换器组(8)以及VLF频段模数变换器组(9)；

所述ELF频段模数变换器组(8)包含4片采用菊花链连接的ELF频段的串行模数变换器，依据输入的ELF频段采样时钟信号(14)采集ELF频段串行数据信号(16)后，输出给主DSP(4)；

所述VLF频段模数变换器组(9)包含4片采用菊花链连接的VLF频段串行模数变换器，采集的VLF频段串行数据信号(17)输出给从DSP(5)；

所述时钟源(1)提供系统时钟信号(10)，经过时钟驱动电路(2)的驱动后分别向DSP分频电路(3)、从DSP(5)、同步逻辑电路(6)和采样时钟分频电路(7)提供系统时钟；

所述DSP分频电路(3)对系统时钟进行分频，分成ELF频段的时钟信号向主DSP(4)提供系统时钟；

所述采样时钟分频电路(7)对系统时钟信号(10)进行分频，产生ELF频段采样时钟信号(14)连接至ELF频段模数变换器组(8)中各模数变换器的主时钟引脚，产生的VLF频段采样时钟信号(15)连接至VLF频段模数变换器组(9)中各模数变换器的主时钟引脚；

所述同步逻辑电路(6)根据时钟信号(10)和由主DSP(4)产生的采集指令信号(11)，分别产生ELF频段同步信号(12)和VLF频段同步信号(13)，并连接至ELF频段模数变换器组(8)和VLF频段模数变换器组(9)中各模数变换器的同步引脚；

所述主DSP(4)的数据总线接口和从DSP(5)的HPI接口之间采用并行总线(18)连接，并采用DMA中断方式进行通讯；