基于THS1206的多通道同步高速数据采集系统-论文.pdf

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1、2014年5月1日现代电子技术Mav2014第37卷第9期ModernElectronicsTechniqueV01．37No．9基于THS1206的多通道同步高速数据采集系统黄勇，覃防，葛轶(中国船舶重工集团公司第七一。研究所，湖北宜昌443003)摘要：针对声呐多波束扫描成像系统的特点，设计了以FPGA为核心处理器，以多片THS1206模／数转换器为采集芯片的多通道数据采集系统，解决对12路数据的同步高速采集问题，方案外围电路结构简单可靠，易于扩展，设计的水下数据采集系统速度快、功耗低、精度高，可同时

2、采集多路水下信号。对设计其他多通道数据采集与处理系统具有一定的参考价值。关键词：THS1206；数据采集；FPGA；以太网数据传输系统中图分类号：TN911-34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2014)09—0047．03Multichannelsynchronoushigh—speeddataacquisitionsystembasedonTHS1206HUANGYong，QINFang，GEYi(The710ResearchInstituteofCSIC，Yichang443003，Ch

3、ina)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofsonarmuhibeamscanningimagingsystem，amultichanneldataacquisitionsystemwithFPGAasitscoreprocessorandmulti—chipTHS1206ADCasitsdataacquisitionchipisdesigned，inwhichthesyn—chronoushigh—speedacquisitionofdatain12chann

4、elscanbeachieved．Theperipherycircuitofthisprojecthassimpleandre—liablestructure，andcanbeexpandedeasily．Theunderwaterdataacquisitionsystemdesignedinthispaperhastheadvantagesoffastspeed，low—powerconsumptionandhighprecision，andcansimultaneouslycollectmuhicha

5、nnelunderwatersignals．Thedataacquisitionsystemhasacertainreferencevaluefordesignofothermuhichanneldataacquisitionandprocessingsystems．Keywords：THS1206；dataacquisition；FPGA；Internetdatatransmissionsystem0引言处理，将处理后的数据传输给计算机进行图像显示。2系统总体结构及功能水下声呐多波束扫描成像系统是将各阵

6、元输出信号经相移并加权，在期望的空间方位实现同相相加而形依据设计需求，数据采集芯片应选用集成多个高速成波束，通过数字处理实现多个空间方位波束的相继生同步采集通道的A／D转换器，采用TI公司的4通道l2位成即形成多波束扫描⋯。声呐多波束扫描的一个关键技模／数转换器THS1206；控制A／D转换器的微处理器必术就是构建对各阵元输出信号的同步高速采集。本文须有很强的数据处理能力，其采集信号的能力至少为12MSPS，每个采样值为12位分辨率，并且还需实时进针对一型水下多波束扫描成像系统，采用以FPGA为核行波束扫

7、描成像数字信号处理与传输，处理信息量相当处理器，以THS1206为采集芯片的多通道数据采集系庞大，一般单片DSP处理器很难做到，而多片DSP协作统，可实现对12通道数据进行同步高速采集与传输。处理又使硬件结构和软件控制复杂。，因此微处理器选1设计需求用并行处理能力强大的FPGA用于数据采集与处理控制；FPGA采用Ahera公司的EP3C40F484；以太网传输将12通道声呐基阵数据预处理后进行同步采集、系统为以ARM9为内核的处理器$3C2410。系统总体处理与传输，要求每个数据通道的最大采样速率为结构如

8、图1所示。1MSPS，且12通道数据同时采集，A／D采集的分辨率为图1实现了对12通道接收阵元数据进行采集，因12位，采集的数据通过一系列波束扫描成像数字信号THS1206可同时对4个通道进行采样，因此，只需采用3片A／D芯片。A／D前端处理电路的作用是实现对信号的放收稿日期：2013-12．24大、衰减以及阻抗匹配，从而满足ADC对输入信号的要基金项目：863计划先进制造领域重点项目：大型远洋加工船核心技术电子助渔装备研究(