本實用新型涉及一種多普勒數(shù)據(jù)采集板，屬于通訊技術領域。

背景技術：

在測量系統(tǒng)中，實時測量并記錄目標的多普勒頻率數(shù)據(jù)的應用越來越廣泛。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡多是配合計算機主機共同組成一個數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，受其體積的影響，一般不適用于小型化設計，如機載系統(tǒng)中。另外，一些數(shù)據(jù)采集卡測量精度低、動態(tài)范圍有限、測量結果容易受環(huán)境影響?？傊?，很難找到一種體積小、精度高、動態(tài)范圍大、可靠性高的裝置用于多普勒數(shù)據(jù)的采集和記錄。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種多普勒數(shù)據(jù)采集板，采用嵌入式通用模塊PC104+為核心控制器，實現(xiàn)原始采集數(shù)據(jù)和多普勒數(shù)據(jù)的記錄和存儲。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種多普勒數(shù)據(jù)采集板，包括一個PCB基板，其特征是，所述PCB基板上集成有信號采集器、信號處理器以及PC104+控制器，所述信號采集器包括依次電連接的模擬信號輸入接口、濾波器、放大器和AD轉換器，所述AD轉換器電連接信號處理器，信號處理器通過PCI總線連接PC104+控制器進一步的，所述PC104+控制器板載存儲器為4GB，按照192ksps的采樣率，24bits的位寬。

進一步的，所述信號處理器以FPGA為核心，在FPGA內部實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的處理，實時計算出多普勒值，并將原始數(shù)據(jù)和計算結果通過PCI總線實時傳送給PC104+控制器。

進一步的，所述PC104+控制器上還設有數(shù)據(jù)輸出接口。

進一步的，所述PC104+控制器用于將接受的數(shù)據(jù)進行存儲和轉發(fā)。

進一步的，所述PCB基板上還設有電源接口，用于連接電源為整個采集板供電。

本實用新型所達到的有益效果：

本實用新型采用小型化設計，具有穩(wěn)定性高，動態(tài)范圍大，精度高等優(yōu)點，可以方便的應用在相關的機箱設備中。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖；

圖2是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，一種多普勒數(shù)據(jù)采集板，包括一個PCB基板，其特征是，所述PCB基板上集成有信號采集器、信號處理器以及PC104+控制器，所述信號采集器包括依次電連接的模擬信號輸入接口、濾波器、放大器和AD轉換器，所述AD轉換器電連接信號處理器，信號處理器通過PCI總線連接PC104+控制器進一步的，所述PC104+控制器板載存儲器為4GB，按照192ksps的采樣率，24bits的位寬。

本實施例中，所述信號處理器以FPGA為核心，在FPGA內部實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的處理，實時計算出多普勒值，并將原始數(shù)據(jù)和計算結果通過PCI總線實時傳送給PC104+控制器。

本實施例中，所述PC104+控制器上還設有數(shù)據(jù)輸出接口。

本實施例中，所述PC104+控制器用于將接受的數(shù)據(jù)進行存儲和轉發(fā)。

本實施例中，所述PCB基板上還設有電源接口，用于連接電源為整個采集板供電。

如圖2所示，某測量設備需要一塊數(shù)據(jù)采集板卡實現(xiàn)對信號的采集和多普勒數(shù)據(jù)的處理。該板卡要求2路模擬信號輸入，輸入信號頻率為20Hz-50KHz，動態(tài)范圍大于60dB，要求對輸入信號進行采集，記錄原始數(shù)據(jù)，時間大于20min，并實時將數(shù)據(jù)處理，計算出信號的多普勒值進行上傳。項目要求可靠性高、體積小。

根據(jù)系統(tǒng)要求，我們選用通用模塊PC104+作為板卡的核心控制器，其板載的4GB存儲器可以滿足系統(tǒng)長時間存儲數(shù)據(jù)的要求，并且其PCI總線位數(shù)寬、速度快，可以滿足實時數(shù)據(jù)采集的指標要求。數(shù)據(jù)信號處理在FPGA芯片內部完成，數(shù)據(jù)采集采用TI公司的AD轉換器。

信號采集電路由放大器、濾波器、和AD轉換器構成，采集信號經(jīng)由電路放大、濾波后送至AD轉換器，輸出的數(shù)字信號送入信號處理電路進行處理。其中AD轉換器采用TI公司24bit、高可靠性的芯片PCM42XX-XX，該芯片具有大動態(tài)范圍、高精度和良好的溫度性能，可以適應項目需求。

模數(shù)轉換后的數(shù)字信號送入信號處理電路，信號處理電路以FPGA為核心，在FPGA內部實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的處理，實時計算出多普勒值，并將原始數(shù)據(jù)和計算結果通過PCI總線實時傳送給PC104+模塊。這里FPGA采用一片Spartan-6芯片XC6SLX100，F(xiàn)PGA接收到數(shù)據(jù)后，在芯片內部進行緩存，同時將原始數(shù)據(jù)進行傅里葉變換計算出多普勒值。FPGA通過一片PCI橋芯片PCI9056與PC104+模塊的PCI總線接口相連，將數(shù)據(jù)和計算結果實時傳給PC104+模塊。

PC104+模塊采用ADLINK公司的CoreModule 745模塊。該模塊采用Intel處理器，功耗低、主頻可到1.66GHz，板載的4GB存儲器，按照192ksps的采樣率，24bits的位寬，可以記錄的時間長度為1小時以上，大大滿足長時間數(shù)據(jù)記錄的需求。該模塊可靠性高、外設接口豐富完全滿足本系統(tǒng)需求。

該板卡電源分配可以分為模擬電源和數(shù)字電源兩部分，數(shù)字地和模擬地用多個0Ω電阻多點相連。由偉京的電源模塊提供模擬電源A+5V、A+15V、A-15V和接地引腳。數(shù)字電平部分由外接電源濾波后輸出數(shù)字電平D+5V。FPGA需要數(shù)字電源電平D+3.3V、D+2.5V、D+1.8V、D+1.2V，根據(jù)評估的各種電壓功耗，使用多種線性穩(wěn)壓器得到，供給各種電路使用。

該板卡即構成了一個完整的多普勒數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 其具有體積小、集成度高、穩(wěn)定性高，動態(tài)范圍大，精度高等優(yōu)點，可以方便的應用在相關的機箱設備中。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護范圍。