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          多功能數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實現(xiàn)

          —— Design of Multifunctional Data Acquisition and Processing System
          作者:趙磊 中國電子科技集團公司第20研究所 時間:2010-07-16 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/110979.htm

            與處理系統(tǒng)的設計是現(xiàn)代信號處理系統(tǒng)的基礎,被廣泛應用于雷達、通信、圖像處理等領域。近年來,隨著信息科學的高速發(fā)展,人們面臨的信號處理任務越來越繁重,對實時信號處理系統(tǒng)的要求也越來越高。所用系統(tǒng)要求具有處理大量高速數(shù)據(jù)的能力,這就要求系統(tǒng)硬件達到很高的運算速度,并且軟件處理程序也盡可能優(yōu)化,以保證系統(tǒng)的實時性。同時,伴隨著電子產(chǎn)品應用的多樣化,電路設計的通用性也受到了大家的重視。

            器件選型

            A/D采樣芯片

            凌力爾特(Linear)的LTC2260是一種14 bit ADC,它具有105 Msps的采樣率,功耗僅為106mW,顯著減少了用于高速的功率預算,同時集成有高性能采樣保持電路,提供CMOS兼容的輸出,輸入信號和采樣時鐘均支持差分模式。LTC2260具有以下特點:信噪比73.4dB,無雜散動態(tài)范圍85dB,單1.8V電源,滿功率帶寬800MHz,CMOS、DDR CMOS或DDR LVDS輸出,可選輸入范圍1VP-P 至 2VP-P。

            

            在的選型中,通過對算法所需資源的估算和充分考慮器件的適用性,選用Altera公司StratixⅢ系列的EP3SE260。

            StratixⅢ擁有功能強大的模塊,速度高達550MHz,具有896個18×18的乘法器,支持可變位寬,支持基本乘法器、求和、累加、級聯(lián)、取整、飽和以及桶形移位寄存器等功能。EP3SE260資源如表1所示。

            

            本設計中選用ADI公司的新一代ADSP TS201S數(shù)字信號處理器,兼有和ASIC信號處理性能和指令集處理器的高度可編程性,適用于大存儲量、高性能、高速度的信號處理領域。ADSP TS201S采用超級哈佛結構,靜態(tài)超標量操作適合多處理器模式運算,可直接構成分布式并行系統(tǒng)和共享存儲式系統(tǒng),專為大的信號處理任務和通信結構優(yōu)化。

            硬件電路設計

            本系統(tǒng)中設計了四路A/D,采樣后的數(shù)字信號送到FPGA進行預處理,F(xiàn)PGA同時為系統(tǒng)提供時鐘、對A/D和D/A進行控制、與DSP進行數(shù)據(jù)交換,還要為CPCI接口的實現(xiàn)提供時序邏輯和通信接口,DSP做相應的算法處理,四路D/A可提供測試信號和自檢信號,系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。


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