基于FPGA的超高速雷达信号实时采集存储系统

采用服务器作为采集主控设备,利用多个硬盘组成磁盘阵列作为存储设备,并制作了一块基于FPGA的超高速雷达信号采集PCI卡。系统以FPGA为采集的核心控制芯片,并在FPGA内部实现了64位/66MHz的PCI接口逻辑,无需专用接口芯片,简化了电路板设计,提高了系统的灵活性。该系统数据传输总速率可高达528MB/s,实时流盘速度可达150MB/s,存储容量可扩展至1000GB以上。     

相控阵雷达天线阵面记录回放系统

相控阵雷达广泛应用,其天线阵面对记录回放系统的数据速率要求提升。针对两种传统记录回放系统架构的不足,结合其优点,设计并实现了一种新型的基于FPGA的记录回放系统。该系统设计为板卡的形式,FPGA实现对硬盘的读写操作,采用自定义的文件系统对数据进行管理。经过测试,系统记录速度可以达到292 MB/s,回放速率为340 MB/s。实验结果表明,该记录回放系统性能稳定,通用性好,存储速率满足要求。     

IDE硬盘的在线与脱线控制

在高速大容量数据采集系统中，当数据传输率的总带宽达到132MB/s以上时，如果通过PC机的PCI总线使数据存入IDE硬盘，将难以实现。针对此情况，提出了IDE硬盘的在线与税线控制，使硬盘在存储数据时脱离PC机的CPU及PCI总线，从而从极大地提高数据的存储速度。     

雷达视频回波信号的实时采集、显示与存储系统

介绍一种雷达视频回波信号的实时采集、显示与存储系统。该系统采用带有RAID适配卡的工控机作为采集主控设备，以普通微机显示器作为显示设备，利用多个IDE硬盘组成磁盘阵列作为存储设备。制作了一块基于FPGA的高速雷达信号采集PCI卡，以FPGA为采集的核心控制芯片，并在FPGA内部实现了32bit／33MHz的PCI接口逻辑。利用FPGA内部双口RAM的乒乓切换与缓冲区环行存储技术保证了连续采集。采用数据抽取、坐标查表映射和DirectDraw等技术在普通显示器上以P显方式进行实时全屏显示，同时可对局部区域以B显进行开窗放大显示。显示过程中可对任意区域设置采集方位和距离波门，将采集的数据实时存储在磁盘阵列上。该系统已成功用于舰栽警戒搜索雷达的外场数据采集。     

基于MEMS&FPGA的USB移动硬盘加解密系统

随着信息量的急剧增长,信息安全日益受到人们重视.一个完整的数据加解密系统应该具备安全可靠的密码认证机制和加解密算法.本文基于MEMS强链、USB控制器和FPGA设计了一种USB接口的高效数据加解密系统,采用AES加密算法.普通IDE硬盘挂接该系统后成为安全性极高的加密USB移动硬盘,其平均数据吞吐率接近普通U盘,达到10MB/s.     

高速数据采集系统中的存储瓶颈问题及其解决

高速数据采集系统中的实时数据存储是一个技术瓶颈。本文介绍了一种基于PLX PCI9656的PCI高速数据连续实时采集存储系统，连续不间断采集存储速率达130MB／s以上，并能将连续的数据流实时写入硬盘。本系统使用工控服务器作为计算机平台，采用SCSI硬盘组成RAID0磁盘阵列，实现简单，工作稳定可靠。     

让你的“硬盘”速度提升300%——虚拟硬盘(1)

ATA133的硬盘相信大家已经不再陌生，支持SerialATA的主板和硬盘也已经开始在市面上发售，IDE硬盘的接口传输速率再次得到提升，达到150MB/s，而且今后的SerialATA-2还会继续提速到300MB/s。然而，这只是接口的最大传输速率，我们的硬盘真的能以150MB/s的速率传输数据吗？在大部分时间里，硬盘的实际数据传输率可能低到令人大失所望，不信，我们来测试一下。运行Sisoftware，选择一个分区，看看得出的数据：———笔者的“宝贝”，一块40GB单碟容量、7200rpm、2MB缓存的IDE硬盘，它的最大连续数据传输率才16992kB/s！不要说Seri…     

基于FPGA高速图像数据的存储及显示设计

设计了一种基于FPGA控制Nand Flash阵列实现高速流水线式存储的方案。设计利用FPGA作为主控制器,通过Camera Link输入通信接口将图像数据经过一/二级缓存写入Flash存储阵列中,并采用DMA传输技术将存储后的图像数据上传至计算机硬盘中作进一步处理;同时,利用SDRAM显存实时刷新数据,FPGA构造相应的VGA信号,最终实现100 MB/s图像数据的实时显示。     

FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统设计

针对数据量大、传输速度快的无人机机载毫米波雷达数据实时存储需求，以FPGA和微型电脑为核心设计了一款基于FPGA的毫米波雷达数据实时存储系统。该系统通过接收10路LVDS雷达数据和1路串口GPS数据，经过FPGA处理和混合组帧后，将数据打包通过1路千兆网上传给微型电脑，微型电脑通过LabVIEW上位机程序将接收到的数据存储在移动固态硬盘内。实验结果表明，当数据传输速度为30 MB/s时，可准确无误地将数据存储在硬盘内。相比于其他实时存储系统，该系统具有存储速度快、适用范围广和操作简单等特点。     

高速大容量固态存储器设计

为满足信息的高速大容量存储需求,提出基于闪存(FLASH)的固态存储器设计方法。介绍FLASH的结构、存储操作的实现方法和高速存储等相关技术。以通用串行总线和现场可编程门阵列(FPGA)可编程设计为基础,通过FPGA对多片FLASH的编程控制实现高速大容量存储。仿真结果证明,该方法能实现80 MB/s的数据记录速度和20 MB/s的数据回放速度,以及256 GB的存储容量。     

高速数据采集系统设计

为满足雷达信号采集的要求,设计一个12bit100MS／s的基于PCI总线的数据采集系统。该系统能够实现6GB数据的实时采集与存储。可编程逻辑器件控制数据的采集、存储与传输。PCI数据传输采用PCI主模式,传输速率达到60MB／s,采集信号的信噪比达到55dB（30MHz模拟信号）。     

基于CVI多线程技术的USB高速数据传输系统设计

设计了一套基于USB高速传输的数据传输系统。系统利用CY7C68013和FPGA实现了从属FIFO的数据传输,而USB主机侧的应用程序则采用了LabWindows/CVI的多线程技术,通过调用Win32的API函数实现了主机与USB设备的高速通信。经测试,该系统工作稳定可靠,采样结果正确,有效数据的传输速度可达27 MB/s。     

γ射线工业CT数据采集传输系统

针对多通道γ射线工业计算机断层扫描(CT)的高速数据采集和远距离传输需求,应用点对点传输,设计了基于数据报协议(UDP)的现场可编程门阵列(FPGA)数据采集传输系统.系统增加FPGA计数单元,可扩展更多通道进行数据采集.主控以FPGA作为核心,将UDP用Verilog编程的方式在FPGA中实现,控制以太网接口芯片将数据传至上位机,上位机界面与底层传输电路的相互通信利用VC++6.0编程实现.实验结果表明:在100 Mb/s全双工模式下进行网络测试,其网络利用率稳定在93%,传输速度为93 Mb/s(即11.625 MB/s);上位机能正确地接收到底层电路所发送的数据;能够满足γ射线工业CT高速数据采集系统在速度和距离上的传输要求.     

一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统的设计

提出了一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统设计;其包括硬件结构、FPGA数据获取和传输逻辑.该系统能够在FPGA中实现对最高峰值是660 MB/s,均值为200 MB/s,帧速率是2500 帧/s的高速CMOS相机天文图像数据的实时采集和处理,并由桥接芯片PCI9656通过PCI总线传输给PC机进行进一步处理.     

基于FPGA的USB3.0通信架构设计与实现

针对USB设备与主机通信存在的带宽瓶颈问题,设计一款基于USB3.0协议的高速通信架构,为嵌入式设备与PC之间的USB数据高速通信提供一种可选方案。本设计采用Cypress的EZ-USB FX3芯片作为USB的外设控制器,以FPGA作为整个硬件系统的主控芯片,通过对FPGA硬件系统进行设计,对设备固件进行设计与调优,该架构支持USB 2.0/3.0接口自适应,能够实现主机、国产嵌入式CPU、SRAM之间的两两可变帧长通信,硬件传输速度达到360 MB/s,数据连续传输速度达到148 MB/s。     

阵列处理器分布式Cache的局部优先访问结构设计

针对可重构阵列处理器访存数据量大、数据并行性要求高且数据全局重用少、局部性明显的特点,提出了一种分布式Cache结构的簇内局部优先高效互连访问结构,该结构实现了簇内4×4个PE对4×4个Cache的并行访问,选用Xilinx公司的ZYNQ系列芯片XC7Z045 FFG900-2进行FPGA综合。在无冲突情况下,该互连结构支持簇内16个PE的同时读/写访问,最高频率可达221 MHz,访存峰值带宽为7.6 GB/s。在此结构上实现了灰度共生矩阵提取纹理图像特征算法,数据访存带宽达到478.125 MB/s,运行时间为0.24 ms。     

基于导航卫星信号的采集系统设计与实现

针对导航卫星信号监测的新要求,提出一种集成了数据采集、处理、存储和回放功能的一体化卫星信号采集系统。该系统采用PCIe架构,系统带宽可达到全双工900MB;数据采集480MB持续数据,以及480MB突发数据;数据处理采用FPGA＋DSP联合架构,完成对数据实时处理;存储采用全固态结构,用Flash代替传统的磁盘存储;并且能够通过PCIe接口完成960MB带宽的数据回放。该系统具有性能高、集成度高的优点,可以运用在雷达、侦查等高端领域。