[发明专利]基于VPX架构的低时延采集运算系统

权利要求书

1.基于VPX架构的低时延采集运算系统，包括主控计算机(1)、以太网交换器(2)和采集运算设备，所述采集运算设备通过以太网交换器(2)与主控计算机(1)之间实现高速数据传输功能，其特征在于：所述采集运算设备包括机箱(3)和多个功能模块，多个所述功能模块均安装在机箱(3)内，多个所述功能模块分别为VPX背板(4)、电源模块(5)、FPGA处理模块(6)、数据存储模块(7)、数据采集模块(8)和I/O接口模块(9)，所述电源模块(5)、FPGA处理模块(6)、数据存储模块(7)、数据采集模块(8)和I/O接口模块(9)均安装在VPX背板(4)上；

所述FPGA处理模块(6)的数量设置有两个，用于对采集的数据进行分析处理，所述FPGA处理模块(6)通过SRIO总线与I/O接口模块(9)连接；

所述数据存储模块(7)负责将实时传输过来的数字信号存储起来，便于后期处理分析使用；

所述数据采集模块(8)负责实现模拟信号到数字信号的转换，所述数据采集模块(8)通过SRIO总线与FPGA处理模块(6)连接；

所述I/O接口模块(9)负责信号产生，将数字信号转换为模拟信号，负责整个设备和外部的接口功能；

所述VPX背板(4)为系统各个模块提供互连，包括将电源模块(5)产生的电源输送到各个功能模块，为各个功能模块提供高速数据传输、时钟、同步和控制信号；

所述电源模块(5)包括模拟电源(11)和数字电源(12)。

2.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述数据采集模块(8)包括A/D芯片(10)，所述A/D芯片(10)的数量设置有两个，两个所述A/D芯片(10)与FPGA处理模块(6)连接，两个所述A/D芯片(10)均采用超高速A/D芯片，所述模拟电源(11)的输出端与A/D芯片(10)之间电性连接。

3.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述FPGA处理模块(6)采用高性能的高级FPGA逻辑处理器，所述数字电源(12)的输出端与FPGA处理模块(6)电性连接。

4.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述电源模块(5)由输入滤波电路、功率变换电路、输出滤波电路组成，所述输入滤波电路采用共模滤波和差模滤波，所述功率变换电路由VICOR模块和外接使能电路、去耦电路组成，所述输出滤波电路采用差模滤波电路。

5.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述电源模块(5)、FPGA处理模块(6)、数据存储模块(7)、数据采集模块(8)和I/O接口模块(9)均采用标准的6U大小设置。

6.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述机箱(3)采用标准的OpenVPX加固机箱。

7.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述数据存储模块(7)包括内存条，所述内存条的数量设置有四个，每个所述FPGA处理模块(6)分配有两个所述内存条。

8.根据权利要求1所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述VPX机箱的左侧镶嵌有散热板(13)，所述散热板(13)的外侧等间距固定有散热翅(14)，所述散热板(13)上等间距开设有散热孔(15)，所述散热板(13)的内侧固定有防护网。

9.根据权利要求8所述的基于VPX架构的低时延采集运算系统，其特征在于：所述VPX机箱的右侧开设有通孔(16)，所述通孔(16)的内部安装有进风风扇(17)，所述通孔(16)的内外两侧端口均安装有防尘网(18)。