应用于低频水声信号探测的小型潜标系统设计

针对水声信号探测和MEMS矢量水听器工程应用的需求，设计了一种应用于低频水声信号探测的小型潜标系统，该系统具有体积小、成本低、布放回收简便等优点，系统以FPGA为控制核心，控制三维姿态传感器采集MEMS矢量水听器姿态信息，同时将采集到的水听器信号一起传输至上位机分析和显示，实现水声信号的探测。实验结果表明:该系统数据传输速 率为2Ｍｂｙｔｅ/ｓ，探测信号频段范围为20Ｈｚ~1ｋＨｚ，该系统在水下工作稳定，可正确记录水声信号。     

一种高速大容量图像存储装置的关键技术研究

针对高速图像采集存储要求,设计一种高速大容量存储装置。该装置以FPGA为主控芯片,以FPGA内部集成的高速串行收发器Rocket I/O GTP作为图像数据接收单元,通过FPGA控制MCB硬核操作2片DDR2 SDRAM构成兵乓缓存单元,以32片NAND FLASH组成的阵列为存储单元,采用交叉双平面页编程技术对FLASH进行数据存储。实现了对3个速率为50 MB/s的图像通道数据实时采集存储。通过对FLASH阵列中的图像数据进行回读分析,测试结果无误,验证了系统功能的有效性和可靠性。     

多通道声呐采集系统的设计

为了满足声呐信号处理中对多通道信号滤波及增益可调、同步采集、数据快速传输、数据可存储和实时分析的应用需求,设计了多通道采集系统包括多通道采集器和上位机控制界面。该采集器采用高性能现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控芯片,使用两颗高精度模数转换器(ADC)AD7768,并结合上位机控制下位机进行数据采集和处理,实现16通道并行数据采集、SD卡数据存储和上位机利用小波变换对接收到的数据进行去噪和时频分析等功能。以实际的水池进行声呐采集试验,该系统采样率可通过上位机配置进行切换,同步性能优于25 ns,数据存储速率为8.2 MB/s,实时性优于1.17 ms,能够满足海底复杂环境下信号特征数据处理的需求。     

大容量弹载数据记录器的设计与实现

提出了一种大容量弹载数据记录器的设计方案,该方案主要完成3路高速图像数据的接收,每个通道的数据带宽为每秒150Mbyte/s,存储容量为128GByte。设计选用Xilinx公司的FPGA作为主控制器,完成对高速数据的接收,缓存和存储。接收单元采用FPGA内部集成的高速串行收发器RocketIO GTP,单个链路的数据接收速率为3.125Gbps;缓存单元采用两片DDR2 SDRAM芯片对接收到的高速数据进行乒乓缓存;存储单元采用32片NAND FLASH构成存储阵列,对缓存后的数据进行存储。同时,该记录器能够对存储的数据进行事后读取并进行分析。     

基于FPGA的多路光电信号采集存储系统设计

针对激光光幕法测试弹丸坐标时需要采集多路光电信号的问题,提出了以FPGA为采集及控制芯片,以FLASH为存储芯片的多路光电信号采集与存储系统的设计。通过将采集到的光电信号缓存在FPGA内建FIFO中,然后对该信号进行处理并存储在FLASH中,使用USB接口与上位机进行通信传输。仿真结果表明,该系统可成功将64路光电信号采集并存储,结构灵活、操作简单,数据准确且存储量大。     

基于NAND FLASH高速海量存储系统设计

文中以宽带雷达信号记录为背景,介绍了一种基于NAND FLASH的高速海量存储系统的组成机制和设计方案。系统采用NAND FLASH作为存储介质,FPGA作为主控芯片,通过跨LUN流水操作和ECC校验,实现对高速实时数据的可靠存储。并提出一种有效的坏块管理机制,较为高效地完成坏块管理,同时节省了系统资源。实验结果表明,系统可以以600MB/s的写入速率,300MB/s的读取速率稳定工作。为宽带雷达信号的实时记录研制提供了有力的技术支撑。     

大规模网络数据存储系统的设计与实现

当前的网络数据存储系统在处理大规模数据时需要较长时间,增加了网络数据存储周期,存储性能较差。因此设计并实现一种大规模网络数据存储系统,该系统主要包括A/D高速采集模块、FLASH存储模块和FPGA数据接收模块。A/D高速采集模块采集大规模网络数据,采用FPGA数据接收模块对采集到的网络数据进行接收和处理,过滤其中的噪声因素,再将处理好的网络数据保存在FLASH存储模块中。依据三层架构模式设计大规模网络数据存储系统软件架构,并给出了业务逻辑层完成数据传递的关键代码。实验结果表明,所设计的大规模网络数据存储系统具有较高的数据存储和读取速度,能够实现网络数据的负载均衡存储。     

基于嵌入式的高速数据采集系统

遥测系统中,针对传统存储系统硬盘的功耗高、发热高、噪声大、访问速度低的问题,设计了以FPGA为主控单元,以 LVDS为图像数据传输和读取的接口,以图像存储、图像传输、长线读数和实时监测为主要功能模块,以FLASH为存储单元,合理地选择了存储模块的工作模式,根据可靠性和模块化的设计原则,结合任务要求与功能指标要求,提出了高速图像存储系统的设计方案。测试与数据分析结果表明,存储速度可以达到60Ｍｂｙｔｅ /ｓ,具有操作简易,抗高过载,集成度高,工作稳定,耐高温的特点。本系统设计完全符合任务要求,达到规定的性能指标。     

高速信号采集记录仪设计

针对高速信号实时采集存储的需求,设计了一种高速信号采集记录仪。记录仪通过高速A/D转换器对信号进行采样,并实时存入NAND FLASH存储阵列中。为提高数据存储速率,综合采用并行总线、交错双平面页编程、多级流水线等技术,大幅提升FLASH的写入速度。记录仪可实现8bit、200MSPS的采样速率,并可将速率为200MB/s的采样数据实时存储。     

阵列探测器在成像光谱偏振探测技术中的应用

为了在成像光谱偏振仪中应用近红外焦平面阵列探测器,得到高质量图像信息,结合新型弹光调制型成像光谱偏振探测技术(PEM-ISP),提出了一种基于近红外焦平面阵列探测器的成像光谱偏振探测技术。系统采用FPA-640512 InGaAs焦平面阵列探测器作为光学探测接收元件,采用高速现场可编程门阵列(FPGA)作为信号处理单元,做到对光学信号的快速采集与并行处理,满足高速、实时的信号传输与处理技术等要求。将经高速A/D采集得到的数据存储到FPGA外扩的静态随机存储器中,以保证数据的完整性。数据最终通过通用串行总线传至上位机,上位机通过LabVIEW实现图像还原。结果表明,该系统可以应用于PEM-ISP中,实现对测量信号的精确探测与采集,并得到完整的图像信息。     

基于PCIe+X86系统的毫米波信号实时处理研究及FPGA实现

为了满足毫米波5G信号采集传输控制系统中对前端射频芯片的控制以及5G数据到上位机的高速传输的需求,设计了一套基于FPGA的高速采集系统。实现了基带数据的高速传输,测试结果验证了设计方案的可行性。该系统可允许用户通过PCIe总线访问FPGA中的用户配置寄存器,同时该系统可对前端射频产生的不高于4 GB/s的连续或非连续上行数据进行实时采集,同时可以将上位机中的下行数据以不少于4 GB/s的速率写入FPGA侧的DDR4。     

基于LVDS接口的高速图像数据记录器的设计与实现

为实现高速图像数据的实时接收存储和有效转发,本文设计了一种基于NAND型FLASH的高速大容量固态数据记录器。该记录器以LVDS作为数据传输接口来接收两路独立的高速数字图像数据;用外部FIFO作为图像数据缓存以确保数据接收和存储的并行性;通过FPGA来控制整个系统的运行。经实际应用,该系统可成功的完成图像数据的接收、存储和转发功能。     

图像数据远距离传输及高速实时存储技术

研究了一种可以实现图像数据的远距离传输和高速实时存储的技术。该技术以FPGA为逻辑控制单元,通过LVDS接口电路远距离传输采集到的图像数据;利用交叉双平面页编程技术流水线式写FLASH以提高存储速度。用CY7C68013A控制的USB2.0接口上传FLASH中的数据到计算机,最后用上位机软件分析数据。结果表明,该系统稳定可靠地远距离传输并高速存储了图像数据。     

基于FPGA的WIM压电式车辆动态称重信号采集系统的设计

为解决汽车动态称重系统中，实现多通道称重传感器信号采集的问题，设计了一款基于“FPGA”的WIM压电式车辆动态称重传感器的多通道高速数据采集系统，该数据采集系统可实现对多车道动态称重传感器信号的同步采集、存储、传输和处理。采用FPGA作为信号采集单元，带有2片2G的高速数据存储SDRAM模块用于多通道的数据存储；采用分辨率为16位，采样率为1Msps的AD采集模块，设计可实现最多16通道的信号采集。上位机系统中搭载嵌入式操作系统，用于完成动态称重的信号处理，其通过PCIe总线可实现与FPGA的数据传输。经过实验验证，该数据采集系统可同步实现16通道，车辆以最高120Km/H时速行驶通过压电式动态称重传感器的信号采集、存储和处理。     

空间遥感仪器便携式数据采集试验系统研究

为了对空间遥感数据进行方便可靠地实时传输、存储,研究了空间遥感仪器便携式数据采集试验系统。该系统选用XILINX公司的VirtexⅡPRO系列FPGA作为数据处理和控制中心,完成数据存储控制、数据传输控制和数据处理。FPGA根据硬件要求控制系统工作在脱机存储和联机传输两种方式上,存储器件选用基于FLASH结构的电子硬盘,电子硬盘具有防震、轻便、简单的优势,可以满足数据的便携式传输要求,数传方式上选用光纤和LVDS接口作为系统的数据输入端,上位机通信端采用USB总线和以太网技术,增强系统的通用性。经试验验证联机方式下系统数据传输速率可达48Mbyte/s,脱机存储速率可达35Mbyte/s。     

基于FPGA的多通道图像采集存储系统设计

针对图像信号的基本特征设计了对于四路间歇性数据并行存储方案,整个图像采集存储系统分为控制模块和存储模块两个部分：控制模块主要是采用FPGA对图像数据进行并行接收、数据编码、控制存储、全程工作控制;存储模块采用FLASH芯片实现数据的存储。分析完成了该系统的硬件电路设计和FPGA程序设计,为多路图像信号的实时存储以事后分析提供了一种解决方案。     

一种高速数据采集记录装置的设计

文章介绍了一种基于Flash的高速数据采集记录装置的实现方案;文中采用了Flash高速存储技术与FPGA的二级缓冲技术,提高了存储速度,突破存储芯片的瓶颈,成功实现了数据存储速率与传输速率完美的匹配;同时通过设计合理的电路降低了存储模块的功耗,利用可靠的通信协议,有效保证了信号数据的可靠接收和存储。     

某车载数据记录设备的高速大容量存储系统设计

该数据记录设备的存储系统采用FPGA为控制核心,存储介质选用NAND FLASH 存储芯片,采用乒乓工作思想,利用并行处理技术和流水线技术实现了多片低速FLASH时高速数据的存储,提高了整个系统的存储容量和存储速度。     

一种用于水下测试的可扩展高速固态存储系统设计

针对水下测试数据采集的高速、可靠性等存储要求,本文设计了一种可扩展高速固态存储系统。系统固态存储单元使用FPGA控制FLASH构建存储阵列,同时结合DDR技术和流水线设计相结合的方法来提高其存储速度。系统接口采用用于高速数据传输的FMC接口,其具有多对吉比特接口信号引脚,结合板间高速视频数据的传输使用FPGA高速串行接口技术（Aurora协议）,使系统能扩展多个存储BANK。实验结果表明该系统能可靠的提高系统的存储速度和容量存储并不丢失数据。     

机载高速数据回传系统设计

在航天飞行器交会仿真飞行试验中,不仅需要获取飞行数据,还要考虑产品回收后数据回传的实时性和可靠性。针对现有大容量数据回传系统速度慢、耗时长的问题,文中提出一种基于带宽高、容量大的FLASH阵列和支持USB 3.0接口的高速数据回传系统。该系统的硬件设计使用FT600芯片作为USB 3.0接口电路的控制芯片,采用流水线技术和并行总线工作方式的NAND FLASH阵列作为大容量存储器。软件设计中使用现场可编程门阵列（FPGA）作为主控,控制FT600芯片高速读取FLASH阵列中的大容量数据,完成系统与上位机之间进行的数据交互。测试结果表明,FLASH阵列的数据读取速度达到225 MB/s,USB 3.0接口数据回传的平均速率达到187 MB/s,可以保证数据的快速传输和可靠性,能够有效地解决大容量数据高速回传问题。