一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)提出了一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括射頻模塊、瞬時測頻模塊和數(shù)字板；所述數(shù)字板包括ADC單元、FPGA單元、DDR存儲單元；本實用新型專利技術(shù)通過上述模塊，采用射頻模塊實現(xiàn)射頻信號下變頻，使用瞬時測頻模塊實時獲得信號的頻點，并利用數(shù)字板可獨立地實時閉環(huán)控制射頻模塊的兩個通道的中心頻率和信號衰減。通過三個模塊聯(lián)動，實現(xiàn)跳頻信號頻點搜索及跟蹤的技術(shù)。使用較低采樣率的ADC，實現(xiàn)了較大范圍的跳頻信號采集。既降低了ADC的要求，也降低了對存儲速率的要求，數(shù)據(jù)量大大減少，數(shù)據(jù)導(dǎo)出也只需要使用千兆網(wǎng)即可，數(shù)據(jù)全部導(dǎo)出時間不超過2倍數(shù)據(jù)采集時間。實現(xiàn)了經(jīng)濟、高效的數(shù)據(jù)采集、存儲、導(dǎo)出、分析等功能。分析等功能。分析等功能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)


[0001]本技術(shù)屬于通信數(shù)據(jù)采集
，具體地說，涉及一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]信號采集存儲設(shè)備，常用于無線電管理或信號對抗。在信號對抗領(lǐng)域，為了增強通信的保密性，常采用跳頻信號進行通信。由于跳頻信號的信號頻點頻率跨度經(jīng)常可能達到上百MHz以上，為了對這類信號進行采集，一般采用寬帶ADC進行信號采樣，使用FPGA進行高速數(shù)據(jù)處理，并使用大容量的存儲設(shè)備保存采集信號。由于采集的數(shù)據(jù)量較大，故還需要采用光纖接口等方式，將采集信號導(dǎo)出到計算機。
[0003]寬帶信號采樣，高速數(shù)據(jù)傳輸以及大容量硬盤，導(dǎo)致成本高、功耗大、體積大。這類設(shè)備不適合無人機長時間信號偵測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括射頻模塊、瞬時測頻模塊和數(shù)字板；所述數(shù)字板包括ADC單元、FPGA單元、DDR存儲單元；本技術(shù)通過上述模塊，采用射頻模塊實現(xiàn)射頻信號下變頻，使用瞬時測頻模塊實時獲得信號的頻點，并利用數(shù)字板可獨立地實時閉環(huán)控制射頻模塊的兩個通道的中心頻率和信號衰減。通過三個模塊聯(lián)動，實現(xiàn)跳頻信號頻點搜索及跟蹤的技術(shù)。使用較低采樣率的ADC，實現(xiàn)了較大范圍的跳頻信號采集。既降低了ADC的要求，也降低了對存儲速率的要求，數(shù)據(jù)量大大減少，數(shù)據(jù)導(dǎo)出也只需要使用千兆網(wǎng)即可，數(shù)據(jù)全部導(dǎo)出時間不超過2倍數(shù)據(jù)采集時間。實現(xiàn)了經(jīng)濟、高效的數(shù)據(jù)采集、存儲、導(dǎo)出、分析等功能。
[0005]本技術(shù)具體實現(xiàn)內(nèi)容如下：
[0006]本技術(shù)提出了一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括射頻模塊、瞬時測頻模塊和數(shù)字板；
[0007]所述數(shù)字板包括ADC單元、FPGA單元、DDR存儲單元；
[0008]所述射頻模塊的輸入端接收射頻信號，所述射頻模塊設(shè)置兩個與ADC單元連接且用于輸出中頻信號的輸出端；所述ADC單元、DDR存儲單元和瞬時測頻模塊都與所述FPGA單元連接；
[0009]所述射頻模塊還設(shè)置有一個與瞬時測頻模塊連接且用于輸出測頻信號的輸出端；所述射頻模塊還與ADC單元通過中頻時鐘信號連接，與FPGA單元通過控制碼進行控制連接。
[0010]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，所述數(shù)字板還包括ARM單元、SSD存儲單元；
[0011]所述ARM單元分別與SSD存儲單元和FPGA單元連接。
[0012]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，所述數(shù)字板還包括以太網(wǎng)模塊，所述ARM單元通過以太網(wǎng)模塊與上位機進行數(shù)據(jù)交互連接和控制信號連接。
[0013]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，所述數(shù)字板還包括電源單元，所述電源單元分別與所述ADC單元、FPGA單元、ARM單元、SSD存儲單元和以太網(wǎng)模塊連接。
[0014]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，所述ARM單元與FPGA單元之間采用PCIe串口進行通信連接；所述ARM單元與SSD存儲單元之間采用SATA串口或NVMe串口進行通信連接。
[0015]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，還包括GPS模塊；所述數(shù)字板上還設(shè)置有通信串口，所述數(shù)字板通過通信串口與所述GPS模塊連接。
[0016]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，所述SSD存儲單元采用2TB的SSD存儲固態(tài)硬盤。
[0017]為了更好地實現(xiàn)本技術(shù)，進一步地，所述ADC單元的位數(shù)為14bit。
[0018]本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0019]（1）本技術(shù)采用射頻模塊實現(xiàn)射頻信號下變頻，使用瞬時測頻模塊實時獲得信號的頻點，并利用數(shù)字板可獨立地實時閉環(huán)控制射頻模塊的兩個通道的中心頻率和信號衰減。通過三個模塊聯(lián)動，實現(xiàn)跳頻信號頻點搜索及跟蹤的技術(shù)。使用較低采樣率的ADC，實現(xiàn)了較大范圍的跳頻信號采集。既降低了ADC的要求，也降低了對存儲速率的要求，數(shù)據(jù)量大大減少，數(shù)據(jù)導(dǎo)出也只需要使用千兆網(wǎng)即可，數(shù)據(jù)全部導(dǎo)出時間不超過2倍數(shù)據(jù)采集時間。實現(xiàn)了經(jīng)濟、高效的數(shù)據(jù)采集、存儲、導(dǎo)出、分析等功能。
[0020]（2）本技術(shù)創(chuàng)新地采用了GPS模塊，將采集數(shù)據(jù)以幀的方式進行存儲，每幀中記錄GPS、跳頻碼等信息，方便事后分析時，準確還原信號現(xiàn)場。
附圖說明
[0021]圖1為本技術(shù)的具體框架示意圖。
具體實施方式
[0022]為了更清楚地說明本技術(shù)實施例的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，應(yīng)當理解，所描述的實施例僅僅是本技術(shù)的一部分實施例，而不是全部的實施例，因此不應(yīng)被看作是對保護范圍的限定。基于本技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)工作人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術(shù)保護的范圍。
[0023]在本技術(shù)的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；也可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本技術(shù)中的具體含義。
[0024]實施例1：
[0025]本實施例提出了一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如圖1所示，包括射頻模塊、瞬時測頻模塊和數(shù)字板；
[0026]所述數(shù)字板包括ADC單元、FPGA單元、DDR存儲單元；
[0027]所述射頻模塊的輸入端接收射頻信號，所述射頻模塊設(shè)置兩個與ADC單元連接且
用于輸出中頻信號的輸出端；所述ADC單元、DDR存儲單元和瞬時測頻模塊都與所述FPGA單元連接；
[0028]所述射頻模塊還設(shè)置有一個與瞬時測頻模塊連接且用于輸出測頻信號的輸出端；所述射頻模塊還與ADC單元通過中頻時鐘信號連接，與FPGA單元通過控制碼進行控制連接。
[0029]工作原理：射頻模塊主要用于射頻輸入信號進行調(diào)理，產(chǎn)生瞬時測頻模塊所需的射頻信號。此外，射頻模塊將射頻輸入信號下變頻為數(shù)字板所需的2路帶寬不超過20MHz，中心頻率為62.5MHz的中頻信號，并產(chǎn)生1路50MHz的ADC（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器）采樣時鐘信號。
[0030]射頻模塊可在數(shù)字板跳頻控制碼的控制下，調(diào)節(jié)其本振，使其對準不同的射頻頻點，并將該帶限的射頻信號（實時帶寬不超過20MHz）下變頻為中頻信號。該信號的幅度，可在數(shù)字板的控制下，通過射頻衰減碼和中頻衰減碼進行調(diào)節(jié)，使其達到最適宜于ADC采集的幅度范圍內(nèi)。
[0031]瞬時測頻模塊接收來自射頻模塊調(diào)理后的射頻信號，并進行實時測頻。該模塊可同時對最多兩個最強的的射頻信號進行實時測頻，測頻結(jié)果以數(shù)字的方式，交替輸出給數(shù)字板。
[0032]數(shù)字板ADC位數(shù)為14bit，ADC模塊所使用的采樣時鐘為射頻信號輸出的50MHz時鐘。由于射頻模塊輸出的中頻信號帶寬不超過2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括射頻模塊、瞬時測頻模塊和數(shù)字板；所述數(shù)字板包括ADC單元、FPGA單元、DDR存儲單元；所述射頻模塊的輸入端接收射頻信號，所述射頻模塊設(shè)置兩個與ADC單元連接且用于輸出中頻信號的輸出端；所述ADC單元、DDR存儲單元和瞬時測頻模塊都與所述FPGA單元連接；所述射頻模塊還設(shè)置有一個與瞬時測頻模塊連接且用于輸出測頻信號的輸出端；所述射頻模塊還與ADC單元通過中頻時鐘信號連接，與FPGA單元通過控制碼進行控制連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字板還包括ARM單元、SSD存儲單元；所述ARM單元分別與SSD存儲單元和FPGA單元連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種輕小型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字板還包括以太網(wǎng)模塊，所述ARM單元通過以太網(wǎng)模塊與上位機進行數(shù)據(jù)交互連接和控制信號連接...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王勇，唐承苗，黃明，
申請(專利權(quán))人：成都能通科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：