[发明专利]一种多通道同步信号采集系统

摘要

本发明提供一种多通道同步信号采集系统，包括模拟电路模块、数据采集模块和系统控制模块；其中：射频前端接收的电磁信号数据经若干个通道传送至所述模拟电路模块；所述模拟电路模块用于将电磁信号数据放大后，传送至数据采集模块；所述数据采集模块用于采集、存储放大后的电磁信号数据，并进一步将放大后的电磁信号数据传送至系统控制模块；所述系统控制模块用于系统的初始化、控制通道信号在各个模块之间的数据传输以及所述数据采集模块中数据采集、存储的启停。通过充分利用FPGA所具备的丰富的I/O引脚和灵活的逻辑单元的优点，本发明的信号采集系统至少可完成对4通道基带信号的数据采集。

主权项

1.一种多通道同步信号采集系统，其特征在于，包括模拟电路模块、数据采集模块和系统控制模块；其中：射频前端接收的电磁信号数据经若干个通道传送至所述模拟电路模块；所述模拟电路包括两个可调信号放大电路，以及电压基准芯片，所述可调信号放大电路为双通道可调增益放大器芯片和四片低通滤波器，低通滤波器直接用在数据采集模块的ADC即模数转换器前；所述模拟电路模块用于将电磁信号数据放大后，传送至数据采集模块；所述数据采集模块用于采集、存储放大后的电磁信号数据，并进一步将放大后的电磁信号数据传送至系统控制模块，其中，所述数据采集模块包括现场可编程逻辑门阵列、两路ADC、时钟分配芯片和静态存储器芯片；其中：所述模数转换器用于对所述低通滤波器的数据进行采样，采样数据存储在现场可编程逻辑门阵列内部的FIFO和外部的静态存储器芯片中，以及根据命令读取静态存储器芯片中的数据并将数据上传至所述系统控制模块；所述时钟分配芯片用于将所述现场可编程逻辑门阵列的时钟输出分成与模数转换器个数对应的同步时钟，同时供给两路ADC，保证所述模数转换器采集数据的同步性；所述现场可编程逻辑门阵列包括五大部分：时钟分频模块、指令解析模块、ADC数据采集模块、静态存储器芯片控制模块和数据读取模块；其中：时钟分频模块将外部100MHz时钟分成一路差分形式的50MHz时钟输出，通过现场可编程逻辑门阵列外部的时钟分配芯片将其分成两路差分的同步的50MHz时钟，同时供给两路ADC，从而保证两路ADC采集的同步性；指令解析模块接收单片机发来的指令并对其进行译码，控制ADC数据采集模块进行数据采集，并在上位机的控制下完成对已存储数据的回读；ADC数据采集模块负责对两片双通道ADC所转化的数字信号进行并行同步采集和暂存，并将四路数据依次排列成一路高数据率的数字信号，传送给静态存储器芯片控制模块；静态存储器芯片控制模块负责完成对静态存储器芯片的通信工作，根据前级所提供的地址将当前的数字信号存入静态存储器芯片中，或读回该地址内的数据；数据读取模块负责控制静态存储器芯片中数据的读取工作，它根据指令解析模块的指令，将所需静态存储器芯片中数据的地址传达给静态存储器芯片；所述系统控制模块包括单片机和复杂可编程逻辑器件，用于系统的初始化、控制通道信号在各个模块之间的数据传输以及所述数据采集模块中数据采集、存储的启停，其中：所述单片机解析所述上位机的指令，分别控制所述现场可编程逻辑门阵列和复杂可编程逻辑器件分别执行各自的功能，以及读取所述现场可编程逻辑门阵列的数据，传输给所述上位机；其中：所述复杂可编程逻辑器件的功能为：在接收机系统工作过程中，控制信号采集系统的数模转换器，通过编程给出数模转换器数字输入码。