[发明专利]一种高速信号采集存储处理系统

说明书

本发明公开了一种高速信号采集存储处理系统，采用VPX架构，主要分为CPU模块，信号采集模块、数据存储模块、信号处理模块以及高速背板，CPU模块作为主控模块，提供系统管理及界面显示功能，通过信号采集模块实现高带宽数据的采集的同时还具有DAC回访功能，通过数据存储模块实现高速数据的实时存储，同时实现存储数据的回读或回传功能，通过信号处理板实现数字信号的实时处理，建立了小型化、高性能高速信号采集存储及处理的系统，能满足高达10GB/s存储速度的采集记录需求，同时提供信号采集、处理、存储和分析一体化解决方案，基于本发明的高集成度小型化设备可以适应复杂的外场环境，提高工作效率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种信号处理系统，具体是一种高速信号采集存储处理系统。

背景技术

随着雷达技术的日益发展，中频雷达信号的速度不断提高，要求的采集精度也提出了新的需求。然而目前乃至将来，雷达现场工作环境日益恶劣，电磁信号中不仅包含了目标信息，还包含了急剧增多的电磁干扰，以及天气、地形等干扰信息。恶劣的现场环境给雷达信号处理算法的研制带来极大难度，需要将不同环境的雷达信号波形进行前期的记录，提供研发人员做后期的数据分类研究，以及算法模拟，因此对雷达原波形的10GB/s存储速度的采集记录的需求日益迫切。在此基础上,可以衍生出信号一致性分析、雷达检修等设备。

目前国内外市场上已有一些低速应用的采集存储设备，采集存储的吞吐量难以突破2GSPS/16bit的存储性能。其主要技术受限于存储，而存储的性能受限于目前以CPU为核心的系统架构，以及存储通道的带宽稳定性。高速采集行业已经由原来的采集—处理—执行，发展到采集—处理—存储—执行—回放研究等多种需求一体化的系统要求。同时对于采集信号的高频率、采集系统的高精度、存储系统的高带宽、大容量的需求已经日益明显。

目前国内外市场上多家公司(如E2V，TI，ADI)能够提供10GB/s带宽的ADC解决方案，但几乎没有能够提供如此高速的小型化采集存储设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多层次FPGA数据分发技术，建立的小型化、高性能高速信号采集存储及处理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高速信号采集存储处理系统，包括CPU模块、信号采集模块、若干数据存储模块和若干信号处理模块，其中，所述CPU模块、信号采集模块、数据存储模块和信号处理模块之间通过高速背板通信连接；

所述CPU模块，作为系统的主控模块，提供系统管理及界面显示功能，与信号采集模块实现数据的交互，以及上位机的命令发送；

所述信号采集模块，实现高速信号的采集，并对采集数据进行转换及预处理，同时实现DAC回放功能；

所述数据存储模块，实现高速数据的实时存储，同时实现存储数据的回读或回传功能；

所述信号处理模块，实现数字信号的实时处理。

进一步地，所述信号采集模块包括采集子板和采集载板；

所述采集子板，实现高带宽数据的采集，同时实现DAC回放功能。

所述采集载板，实现ADC数字信号的串并转换及预处理功能，并且可以将数据传输给数据存储模块进行数据存储，也可以将预处理后的数据或者原始数据直接传输给信号处理模块进行处理，同时能够从数据存储模块中读取波形数据进行DAC回放，或者回放特定的波形。

进一步地，所述采集子板为FMC+子板，所述采集子板的ADC芯片和DAC芯片的数字接口部分均采用通用的JESD204B高速串行接口，通过FMC+与采集载板连接。

进一步地，所述采集载板具有两组DDR3、一个标准FMC+插口以及收发一体光单元，所述收发一体光单元用于实现与其它系统的互联。