基于ADC083000的高速数据采集系统设计.pdf

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1、万方数据·8·实验科学与技术2010年4月基于ADC083000的高速数据采集系统设计王军(电子科技大学电子工程学院，成都610054)摘要：文章以超宽带雷达侦察接收机信号处理为应用背景，论述了一种基于ADC083000的高速数据采集系统的设计方案。该方案以Xilinx公司Virtex一5系列FPGA为平台。控制高速模数转换器ADC083000，完成雷达信号的带通采样、数据传输、存储、信号处理功能，并选取高速DDR2作为存储设备，解决海量数据存储问题。该方案实现了软件、硬件设计，测试结果验证了方案的可行性。关键词：超宽带雷达；高速数据采集；ADC083000模数转换器：现场可编程阵列中图分类号

2、：TN971．1；TN957．524文献标识码：A文章编号：1672—4550(2010)02—0008—04DesignofHigh·speedDataAcquisitionSystemBasedonADC083000WANGJun(School0fElectronicEngineering，UniversityofElectronicScienceandTedmoiogyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：Asanultra-widebandradarreconnaissancereceiversignalprocessingfortheapplica

3、tionbackground，thispaperpresentsadesignschemeofhiish·speeddataacquisitionsystembasedOilADc083000．TheVirtexSeriesFPGAisused鹊themainplatformtocontrolthehiIsh—speedADC083000forcompletingdataacquisitionofultra—widebandradarsignalbyban@asssampling，datatrims·mission，storageandsignalprocessing．Hish-sPeedDD

4、R2amselected硝thestoragedevicestOsolvethemassdatastorageproblems．11lesystemimplementsthesoftwareandhardwaredesignandthetestmsdmverifythefeasibilityofthesolution．Keywords：ultra-·widebandradar；hish-speeddataacquisition；ADC083000analog··to-digltalcanverter；fieldprogrammablegate81"-ray1引言现代高科技战争对雷达装备的功能和

5、性能提出了越来越高的要求。传统雷达信号带宽较窄难以提供更多的目标信息，因此超宽带雷达技术得到了日益广泛的应用。高速数据采集和实时信号处理是超宽带雷达的关键技术。超宽带雷达的相对带宽很大，且要求在此带宽内系统的幅频特性和相频特性必须满足严格的要求，因此超宽带雷达系统实现的难度比较大‘1l。高速、高精度数据采集与高速数据传输是制约超宽带雷达信号处理的关键因素之一。本文主要研究超宽带雷达的超高速数据采集和信号处理技术，提出了一种以FPGA为核心控制器，DDR2为外部存储器，基于ADC083000的高速数据采集系统。将ADC083000芯片输出的超宽带雷达信号数据经收稿日期：2010-01一06作者简

6、介：王军(1971一)，男，硕士，工程师，研究方向：数字信号处理。现场可编程阵列(FieldProgrammableGateArray。FPGA)预处理后存人外部DDR2中，以便后续处理。同时利用RS232接口与PC机通信，方便数据的进一步分析与处理，系统实现了硬件、软件设计，最后给出了测试结果。2高速数据采集系统设计超宽带雷达侦察接收机接收频率范围为1．4—2．6GHz，瞬时带宽为1．2GHz，信号带宽为200MHz的雷达照射信号，系统根据带通采样定理，利用ADC083000对其进行采样，采样率为2．7GHz[21。2．I系统硬件设计高速数据采集系统采用高速AD进行模数转换，利用FPGA接收

7、、缓存、传输数据，其硬件结构如图l所示。高速数据采集系统主要由模拟信号调理电路、时钟电路、ADC采样电路以及采样数据接收、缓存与处理电路组成。模拟信号调理电路是在保证被采样信号不失真的前提下，对信号进行单端转差分变换来抑制共模万方数据第8卷第2期ExperimentScience&Technology·9·信号f晶】I振ADC083000图1系统框图噪声，差分信号能够降低偶次谐波，为ADC带来更好