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／d器件的精度，高速度數(shù)據(jù)采集不僅依賴于a／d器件的速度還依賴于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。高速數(shù)據(jù)采集按是否可連續(xù)采集而可以分為兩類。第一類是在一段時(shí)間內(nèi)的高速數(shù)據(jù)采集，采集數(shù)據(jù)的時(shí)間長度取決于存放數(shù)據(jù)的ram存儲(chǔ)器的空間大??；另外一種是可以連續(xù)地高速數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)被存放在大容量的存儲(chǔ)器上，一般為硬盤，這種采集的速度相對(duì)較小。本文提出屬于第一類的pci接口高速數(shù)據(jù)采集方案，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)80mb／s的數(shù)據(jù)采集速度。 1 硬件結(jié)構(gòu) 高速數(shù)據(jù)采集卡的硬件結(jié)構(gòu)見圖1。 采集系統(tǒng)使用ad9248 dac芯片，可以同時(shí)對(duì)兩路模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，每路輸入可以選擇差分輸入或單端輸入。它最大的采樣率可達(dá)65ms／s，采樣精度為14bit。數(shù)據(jù)傳輸使用了cy7c09449集成芯片，它實(shí)現(xiàn)局部總線和pci總線之間的數(shù)據(jù)傳輸。一片fpga將cy7c09449和ad-9248連接起來。fpga的作用有兩個(gè)，其一是控制a／d芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，其二是和pci接口芯片交互，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 硬件設(shè)計(jì)上，cy7c09449和pci總線是無縫連接，cy7c09449的局部總線和fpga相連，ad9248的
adi公司推出業(yè)界第一個(gè)雙路14位adc ad9248.該新型創(chuàng)新的ic是adi公司的高速雙路adc的旗艦產(chǎn)品.它的封裝是9x9mm csp封裝,引腳和10位,12位和14位取樣速率從20msps到105msps的adc兼容.高速高分辨率和緊湊封裝的獨(dú)特組合,使工程師用一個(gè)芯片就能達(dá)到多種高速轉(zhuǎn)換器的功能.雙路adc很適合用在需要多個(gè)adc通道來傳輸很高速度的數(shù)據(jù),如3g無線基站,高端醫(yī)療圖像和國防圖像系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信.新系列高速雙adc節(jié)省多達(dá)40%的板面積,包括以下的ic:14位雙路adc ad9248,支持取樣速率20msps到65msps,在65msps時(shí)每通道的功耗為300mw;12位雙路adc ad9238, 支持取樣速率20msps到65msps,在65msps時(shí)每通道的功耗為300mw;10位雙路adc ad9216, 支持取樣速率65msps到105msps,在105msps時(shí)每通道的功耗為150mw. 當(dāng)今的3g無線基站制造商正在尋找高性價(jià)比的單載波和多載撥直接轉(zhuǎn)換的無線電架構(gòu)以及主/多樣性if取樣架構(gòu),使他們能用宏單元,微單元和微微單元來擴(kuò)展覆蓋范圍.這些基站需要轉(zhuǎn)換速
數(shù)據(jù)采集方面fpga有著較大優(yōu)勢(shì)，但也存在難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法的缺點(diǎn)。而dsp適合于高速算法的處理，系統(tǒng)采用fpca+dsp方案，彌補(bǔ)了系統(tǒng)的不足。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的控制、緩存及外圍通訊部分，用fpca硬件實(shí)現(xiàn)。算法處理由dsp完成。在線采集的數(shù)據(jù)存放在dsp外掛的sram中。 設(shè)計(jì)采用de2、thdb-ada平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)。de2平臺(tái)選用fpga ep2c35f672。thdb-ada是針對(duì)de2開發(fā)板設(shè)計(jì)的一款子開發(fā)板，由fpga實(shí)現(xiàn)對(duì)a／d的控制。在系統(tǒng)中只用到了模塊的a／d轉(zhuǎn)換部分。其中芯片ad9248是一款雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器。另外dsp選用ti推出的tms320uc5402。 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件原理如圖1所示，由圖1知dsp收到上位機(jī)發(fā)送的命令完成系統(tǒng)工作參數(shù)的配置，然后向fpga發(fā)送指令，fpga收到指令后一是對(duì)多路模擬開關(guān)進(jìn)行選通讓選通信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)電平調(diào)整，并進(jìn)行a／d轉(zhuǎn)換的時(shí)序控制，二是把轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，當(dāng)fifo滿時(shí)并產(chǎn)生dsp能識(shí)別的外部中斷信號(hào)及標(biāo)識(shí)信號(hào)，通知dsp采集數(shù)據(jù)，最后dsp對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理、變換、譜分析。
集成式雙14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器；單電源3V操作(2.7～3.6V)；SNR＝73dBc(奈奎斯特，AD924865)；SFDR＝83dBc(奈奎斯特，AD9248-65)；低功率：600mW在65MSPS；具有500MHz 3dB帶寬的差分輸入；片上參考和取樣及保持放大器；靈活的模擬輸入范圍：1～2V(峰-峰值)：偏移二進(jìn)制或二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)據(jù)格式；時(shí)鐘工作周期穩(wěn)定器
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