[发明专利]四通道高速同步FMC采集装置

说明书

本发明公开的一种四通道高速同步FMC采集装置，涉及测控、通信等领域采集装置。本发明通过下述技术方实现：AD采集电路以4路输入信号分别通过两级变压器，将单端信号转换为AD芯片可接收的差分信号，时钟分路电路通过倍频和分频分别输出模数转换器AD所需的采样时钟和采样同步信号，同时将两组AD采样时钟和AD采样同步信号分别送给对应的AD芯片，将同步数据送入FMC连接器，并将数据处理时钟送给信号处理载板；FMC连接器通过串行外设接口SPI配置AD芯片寄存器工作所需的值，将AD传数的两组同步信号分别提供给对应的AD，AD正常工作后将4个输出通道数据通过FMC连接器插头送给载板，完成4路中频数据同步采样和传输。

技术领域

本发明涉及测控、通信等领域及高速四通道同步数据采集装置。

背景技术

固定网络与移动网络融合FMC采集板卡是一种通用的板卡模块，旨在为基础板(载卡)上的fpga提供标准的夹层板尺寸、连接器和模块接口，通过这种方式将i/o接口与fpga分离。在测控、通信系统中，数据采集的采样频率、同步性、传输速率都对采样有很大影响，从而影响定位的精度和准度。现有的采集卡接口多为PCI总线、ISA总线、1394总线等，成本高，不易于开发。并且现有的FMC采集板卡其模拟输入通道数较少、采集精度不高，且连接至fpga后系统整体延迟较高，不能有效支持板上可编程采样时钟和外部参考时钟。目前用于测控、通信等领域的采集装置体积大、连线多、采样速度低、设计周期长、不能复用、不易扩展，可靠性验证不充分、数据完全不同步，FMC采集板内多片AD没有同步功能，特别是多个采集装置之间无法同步，对于从不同方向的信号采集的数据时间不同，给后端信号处理带来诸多不便。特别对不同板之间的采集数据更是难以处理。为了突破结构设计方案的局限，兼顾机载、舰载、飞行器载等平台的使用需求，使得采集装置能够在雷达、卫通、数据链等不同领域灵活广泛的应用，数据采集就必须通过提高集成度来降低体积功耗、通过兼容性设计打破多平台通用化的壁垒。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种体积小、连线少、易扩展，采样速度高、数据完全同步的四通道高速同步FMC采集装置，以克服传统采集板采样速度低，连线多，数据不同步，设计周期长，不能复用，不可扩展，可靠性验证不充分等问题。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种四通道高速同步FMC采集装置，包括AD采集电路、时钟分路电路和电源转换电路，其特征在于：AD采集电路以4路输入信号分别通过两级变压器，将单端信号转换为AD芯片可接收的差分信号，时钟分路电路通过倍频和分频分别输出模数转换器AD所需的采样时钟和采样同步信号，同时将两组AD采样时钟和AD采样同步信号分别送给对应的2片AD芯片，2片AD芯片分别通过四通道数据同步采集各自的两组输出通道，将同步数据送入FMC连接器，通过FMC连接器将数据处理时钟送给信号处理载板；FMC连接器通过串行外设接口SPI配置AD芯片寄存器工作所需的值，并将模数AD传数的两组同步信号分别提供给对应的2片AD，AD正常工作后将4个输出通道数据通过FMC连接器插头送给载板，完成4路中频数据同步采样和传输。

本发明相比于现有技术的有益效果是：

体积小、连线少，易扩展。本发明采用AD采集电路、时钟分路电路和电源转换电路组成标准FMC卡，体积小，体积仅87.5mmx69mm。连线少，AD采集电路以4路输入信号分别通过两级变压器，将单端信号转换为AD芯片可接收的差分信号，数据采用JESD240B总线的方式传输，只用8对高速差分线即可将4路数据传输完成。同时可以在满足VITA57.1标准的不同型号的信号处理载板上使用。易扩展，多个装置可以在同一信号处理载板扩展使用。