[发明专利]基于VPX架构的多通道信号采集系统

说明书

本发明涉及数据采集与传输技术领域，为提出多通道信号采集技术方案，实现信号采集和处理。为此，本发明采取的技术方案是，基于VPX架构的多通道信号采集系统，包括射频接收通道模块和数字采集模块、天线，其中射频接收通道模块从天线接收射频信号，完成对信号的滤波、放大、变频，将处理后的中频信号输出给数字采集模块做后续处理；数字采集模块完成中频信号采集、信号处理，接口传输，对外控制。本发明主要应用于数据采集与传输场合。

技术领域

本发明涉及数据采集与传输技术领域，具体涉及基于VPX架构的多通道信号采集系统。

注：VPX是VITA(VME International Trade Association,VME国际贸易协会)提出的新一代高速串行总线标准。

背景技术

随着信息技术的不断发展，信号采集系统也在不断地更新换代，尤其是在雷达、航天和航空领域，日益增长的需求对于信号采集系统的采集速率、处理带宽、数据传输速率和系统通用性等方面的能力提出了更高的要求[1]。传统的信号采集通用平台，如CPCI(紧凑型外设部件互连标准)总线接口等已不能满足当前系统的需求[2]。本发明提出了一种基于VPX架构[3]的多通道信号采集平台。平台采用高集成度设计，最多可完成八个通道的信号采集、处理和高速接口传输工作。通用性强，具备VPX标准接口[4]，可适配VPX机箱。平台选用高性能ADC(模数转换芯片)和FPGA(现场可编程逻辑门阵列)实现信号采集和处理，千兆以太网实现高速接口传输[5]，应用灵活，可满足不同的信号采集处理需求。

[1]史鸿声.雷达信息处理系统现状及发展趋势[J].雷达与对抗,2011,31(03):14-17.

[2]郑东卫,陈矛,罗丁利.VPX总线的技术规范及应用[J].火控雷达技术,2009,38(04):73-77.

[3]崔霞霞,王少飞.基于VPX架构的软件无线电通信平台设计[J].计算机与网络,2020,46(11):56-59.

[4]李瑛,王向进,盛定仪.基于VPX标准的雷达信号处理平台的设计与实现[J].电子测量技术,2020,43(14):79-83.

[5]朱习松,赵霖,卢礼兵.基于FPGA的千兆以太网硬件系统实现[J].电子质量,2017(12):21-24。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提出多通道信号采集技术方案，实现信号采集和处理。为此，本发明采取的技术方案是，基于VPX架构的多通道信号采集系统，包括射频接收通道模块和数字采集模块、天线，其中射频接收通道模块从天线接收射频信号，完成对信号的滤波、放大、变频，将处理后的中频信号输出给数字采集模块做后续处理；数字采集模块完成中频信号采集、信号处理，接口传输，对外控制。

数字采集模块包括信号的采集模块、信号处理模块，信号的采集模块采集中频信号，采集后交信号处理模块对信号进行后续处理。

信号处理模块进行数字滤波、数字下变频、信号解调处理。

中频信号采集是采用带通采样或低通采样。

本发明的特点及有益效果是：

本发明所述的信号采集平台基于VPX标准架构，选用高性能ADC和FPGA实现信号采集和处理，采用千兆以太网作为高速数据传输接口，最多可完成八路信号采集。该发明具有如下特点：

(1)小型化和高集成度设计，在6U板卡尺寸上可以完成射频信号采集，数字信号处理和高速接口传输。

(2)通用性强，采用VPX标准架构，可适配VPX背板和机箱，具备多种接口传输方式，可以满足不同的信号采集处理需求。

附图说明：

图1为总体框架。

图2为射频接收模块框图。