[实用新型]基于FPGA的96路AD信号采集装置

说明书

本实用新型提供一种基于FPGA的96路AD信号采集装置，包括FPGA芯片、信号发射器、换能器、信号采集器、有源带通滤波器；FPGA芯片分别与信号发射器的控制端、信号采集器的触发端连接；信号发射器的输出端与换能器的输入端连接，换能器的输出端输出至水声环境；信号采集器由24块AD芯片分设在四块信号处理板处理板上形成四个数据通道电路；FPGA芯片通过连接器分别与24块AD芯片的数字信号端连接；有源带通滤波器的输出端分别连接24块AD芯片的模拟信号端；有源带通滤波器的输入端采集水声环境信号。本实用新型结构合理，易于实现。基于本实用新型利用高速AD芯片进行特定频率的信号采集，实时监测水下环境。

技术领域

本实用新型涉及海洋环境监测领域，具体地，涉及一种基于FPGA的96路AD信号采集装置，尤其是涉及一种用于水声探测数据处理的高速信号采集装置。

背景技术

21世纪是“海洋世纪”，是人类一致的认识、开发利用和保护海洋的新世纪。海洋研究开发不只是关系到一个国家的资源战略问题，而且与国家的安全息息相关，这个安全涵盖一个国家的政治、经济权益。“实施大洋开发”，是顺应时代潮流的科学决策。海洋是人类社会可持续发展的宝贵财富和最后空间，是能源、矿物、食物和淡水的战略资源基地。20世纪70年代以来，世界海洋产业总产值十年左右翻一番。因此在对未知海洋环境的探索以及已知水域的监测中，水声探测的重要性愈加明显。

专利文献CN207832229U及一种水下水文探测系统，包含：密封外壳，固定安装在水下工程装备上；水下水文监测装置，设置在密封外壳中，实时采集水下工程装备周围一定区域内的水文信息，并转换为电信号输出；水上数据处理装置，接收并处理水下水文监测装置输出的电信号，为相应的观测站提供水文信息。借助水下工程设备固定安装于海底，实现在固定点对一定范围内的海洋水文信息的实时稳定监测，且采集到的水文数据更精确和实时有效。但是上述专利文献在硬件结构以及器件选择上还需要进一步改进。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于FPGA的96路AD信号采集装置。

根据本实用新型提供的一种基于FPGA的96路AD信号采集装置，包括FPGA芯片、信号发射器、换能器、信号采集器、有源带通滤波器；

FPGA芯片分别与信号发射器的控制端、信号采集器的触发端连接；

信号发射器的输出端与换能器的输入端连接，换能器的输出端输出至水声环境；

信号采集器包括第一信号处理板、第二信号处理板、第三信号处理板、第四信号处理板；

第一信号处理板、第二信号处理板、第三信号处理板、第四信号处理板形成四个数据通道电路；

第一信号处理板、第二信号处理板、第三信号处理板、第四信号处理板上均设置有6块AD芯片，共24块AD芯片；

FPGA芯片通过连接器分别与24块AD芯片的数字信号端连接；

有源带通滤波器的输出端分别连接24块AD芯片的模拟信号端；

有源带通滤波器的输入端采集水声环境信号。

优选地，所述有源带通滤波器采用8阶巴特沃兹有源带通滤波器。

优选地，所述FPGA芯片采用Xilinx公司A7系列芯片。

优选地，所述AD芯片采用LTC2344-16AD芯片。

优选地，有源带通滤波器为中心频率100kHz，带宽15kHz，通带起伏＜3dB，带外衰减≥40dB的滤波器。

与现有技术相比，本实用新型结构合理，易于实现。

通过应用本实用新型提供的作为硬件平台的基于FPGA的96路AD信号采集装置，有助于实现如下的有益效果：