[发明专利]一种基于网络接口的分布式高速数据采集系统

权利要求书

1.一种基于网络接口的分布式高速数据采集系统，其特征在于：通过多个ADC模块进行Interleaved分段数据高速采集，然后通过高速以太网络，在上位机进行数据处理，其中每一路ADC模块都包含一个基于ZYNQ Ultrascale FPGA控制芯片，分段数据采集模块与开发者设计的模拟通道之间的通信接口，把采集模块得到的数据送入数据存储模块，再通过高速DMA总线方式将数据送入PS中进行处理，最后将数据通过以太网络上传到上位机服务器，服务器对数据进行处理重建高速采集系统波形。

2.按照权利要求1所述一种基于网络接口的分布式高速数据采集系统，其特征在于：控制平台的分段采集工作流程为模拟输入信号经过触发电路后，通过同步时钟交错采样获得高速数字信号数据，将这些数据满足触发条件则将时钟数据为起始标志连续将测量存入DDR数据存储模块，数据通过DMA经过网络上传重建信号波形，ZYNQ内部采用AXI总线连接PS和PL。

3.按照权利要求1所述一种基于网络接口的分布式高速数据采集系统，其特征在于：基于时间交替并行采样的高速数据采集系统中每个ADC模块由一片ADC9213实现高速的采样，各路采样时钟之间的相位相差2*π/N，LVDS的电平标准，采集系统N路ADC需要N路相位可调的低抖动采样时钟，整个采集系统由N路分布interleaved并行的ADC组成，每片ADC的采样率是系统总采样率f_s的1/N，ADC₁、…、ADC_N依次对输入波形进行采样，相邻两个采样点之间的时间间隔T_s＝1/f_s，采样时钟SCLK₁、…、SCLK_N依次错开一个固定的相位2*π/N，在后端网络上传后进行数据处理拼合重组，实现多片ADC模块构成的超高速采集系统，由于ADC芯片采用JESD204B高速串行接口，可以实现高速数据传输，信号经过模拟通道的调理后，经由ADC采样，等待同步触发脉冲到来后，将一定长度的波形数据数据刷入PL侧DDR，波形长度以数据帧为单位；当PL DDR达到满足规定阈值的帧数时，将DDR中的数据，通过DMA的方式搬运至PSDDR侧,PS软件则可通过以太网TCP协议，把数据传输至上位机系统，上位机通过网关系统采集N块板卡的数据，通过软FIFO的方式，对齐数据，并进行N路数据拼接，实现提升采样率的目的。

4.按照权利要求1所述一种基于网络接口的分布式高速数据采集系统，其特征在于：数据流过程为通过脉冲同步采集，N块ADC卡分别在PL DDR存储M帧数据，完成数据同步采集后，通过网络通信方式将N路数据汇集成{N,M}数据块，进行数据拼接，N片ADC脉冲数据拼合后的形成最终最终波形，由于N路FPGA中BUFR复位的不同步导致数据失配，通过基于ADC测试数据的BUFR同步自校正方法，实现参数D最佳延迟值的设定，保证单ADC数据的稳定同步。