[實用新型]一種SCA多通道高速采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420028447.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN203775187U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 藍曉萍;王海偉;黃庚華;顏洪雷;舒嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種SCA多通道高速采集系統(tǒng)，包括波形采集和測時模塊組件（1）和綜合處理器模塊（2）；其特征在于：?

所述的波形采集和測時模塊組件（1）由4個結(jié)構(gòu)相同的波形采集和測時模塊組成，分別是1～4通道波形采集和測時模塊（1-1）、5～8通道波形采集和測時模塊（1-2）、9～12通道波形采集和測時模塊（1-3）以及13～16通道波形采集和測時模塊（1-4）；所述的波形采集和測時模塊包括繼電器衰減網(wǎng)絡（101）、高速運放（102）、SCA芯片（103）、AD器件（104）、采集控制FPGA（105）以及專用測時芯片（106）；其中：?

所述的繼電器衰減網(wǎng)絡（101）是繼電器和阻容衰減電路組合結(jié)構(gòu)；?

所述的高速運放（102）是寬帶全差動放大器和比較器組合結(jié)構(gòu)；?

所述的SCA芯片（103）是8通道、位數(shù)12bit、采樣率0.5～5Gsps的SCA芯片；?

所述的AD器件（104）是8通道、位數(shù)14bit、采樣率50Msps的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；?

所述的采集控制FPGA（105）對SCA芯片（103）工作模式進行控制，選用型號為XC3S1000；?

所述的專用測時芯片（106）是8通道，測量分辨率81ps，無測量范圍限制，200MHz峰值，40MHz持續(xù)測量頻率的時間測量芯片；?

所述的綜合處理器模塊包括主處理器FPGA芯片（201）和DSP（202）；其中：?

所述的主處理器FPGA芯片（201）是雙極型導電、半導體集成的FPGA芯片；?

所述的DSP（202）是高性能、定點數(shù)字信號處理器，最高工作頻率為1.2GHz；?

系統(tǒng)工作時，波形采集和測時模塊的繼電器衰減網(wǎng)絡（101）接收到從目標返回的回波信號實現(xiàn)自動開關調(diào)節(jié)，經(jīng)過高速運放（102）的運放和閾值比較后產(chǎn)生的數(shù)字回波信號輸入到SCA芯片（103）進行波形采集，通過SCA芯片（103）Domino時鐘和校準時鐘信號的設置實現(xiàn)多通道時頻同步校準，將校準好的數(shù)字化回波輸入低速AD（104）進行波形量化，將量化后的數(shù)字化波形數(shù)據(jù)輸入到FPGA（201）中，通過LVDS總線發(fā)送波形數(shù)據(jù)至DSP（202），由該DSP（202）完成初始采樣點至波形質(zhì)心位置時間間隔計算和其他波形參數(shù)提取，主波作為起始信號，數(shù)字化回波，校時脈沖和同步脈沖等8路信號作為停止信號輸入，由測時模塊的專用時間測量芯片（106）完成上述8路信號與主波間的時間間隔測量，將回波信號與采樣時鐘同步信號一同輸入到脈沖展寬電路完成回波過閾值觸發(fā)至回波波形首個采樣點時刻的時間間隔測量，從而該多通道高速采集系統(tǒng)實現(xiàn)了高精度的波形采集和時間測量。?