一种射频信号的采集与处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种射频信号的采集与处理系统，它包括主控计算机模块、多个高速存储模块、AD采集模块、光纤通道单元和电源管理单元，所述的AD采集模块的输入端接收输入信号，高速存储模块、AD采集模块和光纤通道单元通过板间高速总线连接，高速存储模块、AD采集模块和光纤通道单元还同时通过CAN总线连接，所述的光纤通道单元通过PCIe与主控计算机模块连接，光纤通道单元还设有数据输出口。本发明提供了一种使用方便，准确性高，可靠性强的射频信号的采集与处理系统。
【专利说明】一种射频信号的采集与处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种射频信号的采集与处理系统。
【背景技术】
[0002]数据采集系统是计算机智能仪器与外界物理世界联系的桥梁，是获取信息的重要途径。数据采集技术主要指从传感器输出的微弱电信号，经信号调理、模数转换到存储、记录这一过程所涉及的技术。随着计算机和信息技术的飞速发展，信号传输在人们的生产与生活中占据越来越重要的地位。
[0003]而射频信号的采集与处理系统很多时候是多通道的，射频信号采集与处理系统都希望能做到准确性高，可靠性强，使用方便。
[0004]多通道的采集模块最重要的就是要做到同步采集，所以如何减小多通道采集的同步时间就很重要了，这也是现在多通道采集技术面临的一个难点与不足。
[0005]高速存储模块提高存储速度和降低误码率对存储模块的质量有着非常大的影响，对整个系也有着重大的作用，这也是射频信号的采集与处理中的一个重要问题。
[0006]射频信号采集预处理系统需要具有完整的采集，存储，数据处理功能，并且在需要的时候，还要可以把数据传输到其它外部设置进行进一步处理或保存，使人们使用更方便，而难以在完整地具有这些功能的同时保证数据的准确性与可靠性是现有技术的不足之处。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用方便，准确性高，可靠性强的射频信号的采集与处理系统。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种射频信号的采集与处理系统，它包括主控计算机模块、多个高速存储模块、仙采集模块和光纤通道单元，所述的仙采集模块的输入端接收输入信号，高速存储模块、仙采集模块和光纤通道单元通过板间高速总线连接，高速存储模块、仙采集模块和光纤通道单元还同时通过总线连接，所述的光纤通道单元通过与主控计算机模块连接，光纤通道单元还设有数据输出口。
[0009]所述的一种射频信号的采集与处理系统还包括多个阵列天线和一个多通道接收机，所述的阵列天线接收射频信号，阵列天线的输出与多通道接收机连接，多通道接收机的输出与仙采集模块连接。
[0010]所述的高速存储模块的个数为4个。
[0011〕 所述的高速存储模块包括阵列、？？以芯片、08？处理器、一个用于存储文件系统与参数的勵8 和一个用于接收来自？?(仏芯片数据并传输给光口的光模块，所述的阵列与？？以芯片连接，？？以芯片通过接口与外部总线连接，？？以芯片通过211？接口与03？处理器连接，08？处理器与接口连接，08？处理器还通过与以太网？册芯片与千兆网口连接；所述的勵8与芯片连接，所述的光模块一端通过以父接口和与？？以芯片连接，另一端与光口连接；所述的几…!!阵列为采用了 8(?纠错编码技术的阵列，？“別阵列包括多组芯片，所述的多组几…!!芯片为流水线处理结构的芯片，所述的几八別芯片为采用双页编程技术并包括多个分时利用的核的芯片。
[0012]所述的仙采集模块包括多路仙采集器、？？以芯片、08？处理器、以太网？册芯片、时钟管理器和晶振，所述的多路仙采集器接收来自外部的输入信号，仙采集器的输出与？？以芯片连接，？？以芯片通过接口与外部总线连接，？？以芯片还通过03？数据总线与03？处理器连接，03？处理器一端与预设的接口连接，另一端通过以太网？册芯片与千兆以太网连接；所述的时钟管理器一路输入端接收来自晶振的基准信号，时钟管理器的输出端与多路仙采集器连接，时钟管理器到多路仙采集器的每一路的？(?走线长度等长。
[0013]所述的光纤通道单元包括？？以芯片、光纤收发器和以太网？册芯片，所述的？？以芯片通过与板间高速总线连接，？？以芯片还通过与光纤收发器连接，光纤收发器通过光口输出数据，芯片还通过以太网？册芯片与千兆以太网连接，？？以芯片还分别与？016总线和0^总线连接。
[0014]所述的主控计算机模块选用仙-11成公司的标准0^1的高性能工业计算机板卡0？01~62100
[0015]所述的一种射频信号的采集与处理系统还包括一个电源管理单元，负责提供整机需要的电源，接收外部的2207交流电源转换为整机其他模块需要的直流电源。
[0016]本发明的有益效果是:(1)仙采集模块采用同一时钟源和同一触发源，时钟信号到各个仙器件的走线长度严格等长，并将同步触发信号和同步时钟信号也送给了？？以芯片，？？以芯片对多路仙采集数据的同步接收，保证可以使多通道采样的同步时间〈0丨1118，提高了采集的准确性；(2)采用多项高速存储技术，大大提高了存储速度，采用8(?纠错技术，降低了误码率，误码率〈10—12，提高了存储数据的准确性与可靠性；(3)本发明在自身对数据进行存储处理的基础上，其光纤通道单元还能通过光口将数据输出到其它设备，这就使得系统能与其它设备配合使用，成为一些大型系统的组成部分。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明原理框图；
图2为高速存储模块的原理框图；
图3为仙采集模块的原理框图；
图4为光纤通道单元的原理框图；
图5为一种射频信号的采集与处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0019]如图1所示，一种射频信号的采集与处理系统，它包括主控计算机模块、多个高速存储模块、仙采集模块和光纤通道单元，所述的仙采集模块的输入端接收输入信号，高速存储模块、仙采集模块和光纤通道单元通过板间高速总线连接，高速存储模块、仙采集模块和光纤通道单元还同时通过总线连接，所述的光纤通道单元通过？016与主控计算机模块连接，光纤通道单元还设有数据输出口。
[0020]所述的一种射频信号的采集与处理系统还包括多个阵列天线和一个多通道接收机，所述的阵列天线接收射频信号，阵列天线的输出与多通道接收机连接，多通道接收机的输出与仙采集模块连接。
[0021]所述的高速存储模块的个数为4个。
[0022]如图2所示，所述的高速存储模块包括几…!!阵列、？？以芯片、08？处理器、一个用于存储文件系统与参数的勵8和一个用于接收来自？?(仏芯片数据并传输给光口的光模块，所述的阵列与芯片连接，？？以芯片通过接口与外部总线连接，？？以芯片通过211？接口与03？处理器连接，08？处理器与接口连接，08？处理器还通过与以太网？册芯片与千兆网口连接；所述的勵I？与？？以芯片连接，所述的光模块一端通过接口和与？？以芯片连接，另一端与光口连接；所述的几…!!阵列为采用了 8(?纠错编码技术的阵列，？“別阵列包括多组芯片，所述的多组几…!!芯片为流水线处理结构的芯片，所述的？“別芯片为采用双页编程技术并包括多个分时利用的核的
-++- 11^
心片0
[0023]采样频率越来越高，这给后端实时处理带来较大压力；这就对数据传输和实时处理提出了更高的要求，为了满足实时存储的需求，本发明采用了多项高速存储技术，如多级流水线技术、双页编程技术和11^61*16^6(1编程技术等，多级流水线技术是用利用几…!!芯片的编程时间间隔，采用多组？“別芯片构建流水线处理结构；双页编程技术是利用单个八3?芯片的双页独立特点，实现单位时间内双页同时编程，这种技术能将编程速度提高一倍编程技术则是利用单个芯片多个核的特点，分时利用这些核，从而实现存储速度的提升，最高可以满足168/8存储速度。
[0024]由于生产工艺和介质本身的特性，在编程过程中会出现随机性的811错误，因此为了保证用户的使用需求，本发明采用实时纠错编码技术，保证数据的正确性，根据的用户手册知，1080个806最多出现24个811错误，本发明采用的8(?纠错编码技术，能对1080个8”6实现多达32个811的纠错处理，能最大程度的满足用户需求，使误码率〈10—12。
[0025]如图3所示，所述的仙采集模块包括多路仙采集器、？？以芯片、03？处理器、以太网？册芯片、时钟管理器和晶振，所述的多路仙采集器接收来自外部的输入信号，仙采集器的输出与芯片连接，？？以芯片通过接口与外部总线连接，？？以芯片还通过03？数据总线与03？处理器连接，08？处理器一端与预设的接口连接，另一端通过以太网？册芯片与千兆以太网连接；所述的时钟管理器一路输入端接收来自晶振的基准信号，时钟管理器的输出端与多路仙采集器连接，时钟管理器到多路仙采集器的每一路的走线长度等长。
[0026]如图4所示，所述的光纤通道单元包括？?以芯片、光纤收发器和以太网？册芯片，所述的芯片通过与板间高速总线连接，？？以芯片还通过与光纤收发器连接，光纤收发器通过光口输出数据，？？以芯片还通过以太网？册芯片与千兆以太网连接，？？以芯片还分别与？016总线和0^总线连接。
[0027]所述的主控计算机模块选用仙-11成公司的标准0^1的高性能工业计算机板卡0？01~62100
[0028]所述的一种射频信号的采集与处理系统还包括一个电源管理单元，负责提供整机需要的电源，接收外部的2207交流电源转换为整机其他模块需要的直流电源。
[0029]如图5所示，本发明对应的一种射频信号的采集与处理方法，它包括以下步骤:
51.采集存储:对射频信号进行采集，将其转换为数字信号，并进行实时存储；
82.数据处理:对得到的数字信号进行处理，包括回放处理子步骤和文件管理子步骤。
[0030]所述的步骤51包括以下子步骤:
811.信号获取:阵列天线获取射频信号；
812.信号传输:多通道接收机将获取的信号传输给仙采集模块，所述的仙采集模块的米集为多路米集；
813.信号转换:仙采集模块同步采集，并保证每一路八0采集使用的采样时钟同源同相，芯片中利用同步触发输入信号，实现对多路仙采集数据的同步接收，将信号转换为数字信号，并在采集模块中进行通道不一致性校正；
814.信号存储:通过板间高速总线将采集到数字信传输到高速存储模块，高速存储模块对来自八0采集模块的高速数据的实时存储。
[0031]所述的步骤32中的回放处理子步骤包括以下子步骤:
8211.光纤通道单元接收到来自主控计算机模块的数据回放命令后，光纤通道单元通过接口从高速存储模块读取数据，通过？016接口将数据存储到主控计算机模块本地硬盘；
8212.主控计算机模块的处理软件完成对回放数据的事后处理。
[0032]所述的步骤32中的文件管理子步骤包括文件删除、文件读取和文件格式化。
[0033]所述的仙采集模块中多路仙采集器的每一路的仙器件的到时钟走线长度等长。
[0034]所述的高速存储模块内含阵列，所述的阵列为采用了 8(?纠错编码技术的阵列，？“別阵列包括多组芯片，所述的多组几…!!芯片为流水线处理结构的芯片，所述的几八別芯片为采用双页编程技术并包括多个分时利用的核的芯片。
【权利要求】
1.一种射频信号的采集与处理系统，其特征在于:它包括主控计算机模块、多个高速存储模块、AD采集模块和光纤通道单元，所述的AD采集模块的输入端接收输入信号，高速存储模块、AD采集模块和光纤通道单元通过板间高速总线连接，高速存储模块、AD采集模块和光纤通道单元还同时通过CAN总线连接，所述的光纤通道单元通过PCIe与主控计算机模块连接，光纤通道单元还设有数据输出口。
2.根据权利要求1所述的一种射频信号的采集与处理系统，其特征在于:它还包括多个阵列天线和一个多通道接收机，所述的阵列天线接收射频信号，阵列天线的输出与多通道接收机连接，多通道接收机的输出与AD采集模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种射频信号的采集与处理系统，其特征在于:所述的高速存储模块的个数为4个。
4.根据权利要求1所述的一种射频信号的采集与处理系统，其特征在于:所述的高速存储模块包括FLASH阵列、FPGA芯片、DSP处理器、一个用于存储文件系统与参数的NORFLASH和一个用于接收来自FPGA芯片数据并传输给光口的光模块，所述的FLASH阵列与FPGA芯片连接，FPGA芯片通过GTX接口与外部总线连接，FPGA芯片通过EMIF接口与DSP处理器连接，DSP处理器与PCI接口连接，DSP处理器还通过与以太网PHY芯片与千兆网口连接；所述的NOR FLASH与FPGA芯片连接，所述的光模块一端通过GTX接口和与FPGA芯片连接，另一端与光口连接；所述的FLASH阵列为采用了 BCH纠错编码技术的FLASH阵列，FLASH阵列包括多组FLASH芯片，所述的多组FLASH芯片为流水线处理结构的芯片，所述的FLASH芯片为采用双页编程技术并包括多个分时利用的核的芯片。
5.根据权利要求1所述的一种射频信号的采集与处理系统，其特征在于:所述的AD采集模块包括多路AD采集器、FPGA芯片、DSP处理器、以太网PHY芯片、时钟管理器和晶振，所述的多路AD采集器接收来自外部的输入信号，AD采集器的输出与FPGA芯片连接，FPGA芯片通过GTX接口与外部总线连接，FPGA芯片还通过DSP数据总线与DSP处理器连接，DSP处理器一端与预设的PCI接口连接，另一端通过以太网PHY芯片与千兆以太网连接；所述的时钟管理器一路输入端接收来自晶振的基准信号，时钟管理器的输出端与多路AD采集器连接，时钟管理器到多路AD采集器的每一路的PCB走线长度等长。
6.根据权利要求1所述的一种多射频信号的采集与处理系统，其特征在于:所述的光纤通道单元包括FPGA芯片、光纤收发器和以太网PHY芯片，所述的FPGA芯片通过GTX与板间高速总线连接，FPGA芯片还通过GTX与光纤收发器连接，光纤收发器通过光口输出数据，FPGA芯片还通过以太网PHY芯片与千兆以太网连接，FPGA芯片还分别与PCIe总线和CAN总线连接。
7.根据权利要求1所述的一种射频信号的采集与处理系统，其特征在于:所述的主控计算机模块选用AD-1ink公司的标准CPCI的高性能工业计算机板卡CPC1-6210。
【文档编号】G06K17/00GK104361375SQ201410695550
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】龙宁, 张星星 申请人:成都龙腾中远信息技术有限公司