一種新型高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：介紹了一種基于USB2.0接口的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。該采集系統(tǒng)能夠?qū)⒗走_(dá)接收機送來的信號進(jìn)行高速的采集，然后通過USB接口，將采集到的數(shù)據(jù)送到計算機，經(jīng)由上層軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

關(guān)鍵詞：USB2.0；FPGA；高速數(shù)據(jù)采集；雷達(dá)接收機

引言

在雷達(dá)接收機的測試和維護(hù)中，經(jīng)常需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)送入計算機進(jìn)行分析處理。鑒于對數(shù)據(jù)實時采集的需求，對采集系統(tǒng)提出三方面的要求：第一，接口簡單靈活且有較高的數(shù)據(jù)傳輸率；第二，采集的數(shù)據(jù)能夠快速處理并能方便提取原始數(shù)據(jù)；第三，數(shù)據(jù)采集裝置具備多路數(shù)據(jù)采集能力。對于一些特殊應(yīng)用，甚至需要整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠方便攜帶。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大多通過PCI總線完成數(shù)據(jù)的傳輸，但PCI總線存在嚴(yán)重缺陷：受限于計算機插槽數(shù)量和中斷資源；不便于連接與安裝；易受機箱內(nèi)電磁環(huán)境的影響。這些問題遏制了基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。因此，需要一種更為簡便通用的方式來完成采集系統(tǒng)和計算機的數(shù)據(jù)的交互?？紤]到現(xiàn)代計算機上大都配備了USB接口，且USB支持即插即用，安裝方便，易于擴(kuò)展，USB2.0能夠達(dá)到480Mb/s的理論傳輸速度，非常適合在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中應(yīng)用。因此，通過USB接口來完成數(shù)據(jù)傳輸是一個很好的替代方案。出于上述考慮，筆者設(shè)計了一個基于13SB2.0接口的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過實際測試，該系統(tǒng)可以很好的完成數(shù)據(jù)采集的功能。……