基于pxi架构的高速阵列信号数据采集系统设计

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1、分类号ＴＮ９１１．７巧级公开ＵＤＣ编号《方Ａ聲巧女研究４＃像讼Ａ屈目基于ＰＸＩ架巧的巧速阵列信号数据采集系统设计－ｓｐｅｅｄａｒｒａｙｓＴｉｔｌｅＤｅｓｉｇｎｏｆａｈｉｇｈｉｇｎａｌｄａ化ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｖｓ化ｍｂａｓｅｄｏｎＰＸＩａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ学院、（所中私）信息学院专业名称检测技术与自动化装置研究生姓名黄宇学号１２０１３００１０３３导师姓名柏正尧职称教授２０１６年０￥月扉巧：论文独创性声明及使用授权本论文

2、是作者在导师指导下取得的研究成果。除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不存在割窃或抄袭行为一。与作者同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论；Ａｔｉ全部或部分内容，可将论文用于査阅或借阅服务：学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。

3、（内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）音’于研究生签名；导师签名；日期：ｌＡ￡．ｏＫ（＇、４摘要射电天文观测的信号频谱可从几兆赫到几千兆赫，最离可达吉赫兹频段。随着观测、频段的逐渐升离，电磁环境的日趋复杂，射电天文观测在微弱信号接收天体定位和频率分辨率方面对观测终端记录设备提出了更高的要求。阵列信号处理在信号増强、干扰和噪声抑制及信源定位等方面有着得天独厚的优势，这使其在射电天文观测中得到了重要的应用。本文采用软件无线电的整体架构，根据高采样率和精准信源定位的性能指标要求，结合ＮＩＦｌｅｘＲＩＯ

4、模块化仪器和ＬａｂＶ圧Ｗ图形化编程技术，设计和实现了ＰＸＩ架构下的商速阵列信号采集系统。本系统主要由模块化仪器所姐成的下位机和ＷＰＣ为核也的上位机两部分组成，分为离采样率和ＤＯＡ（ＤｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＡｒｒｉｖａｌ）估计两种工作模式。其中，下位机为ＰＸＩ架构，由前端ＡＤＣ、ＦＰＧＡ主控板卡和插槽机箱Ｈ部分组成。在ＦＰＧＡ主控上采用时间交错采样算法（ＴｉｍｅＩｎｔｅｒｌｅａｖｅｄＳａｍｐｌｉｎｇ，ＴＩＳ）对前端两块ＡＤＣ进行采样控制倍乘采样率。另外，ＦＰＧＡ主控还担负着对在ＰＸＩ总线上传输的采样数据进行拥

5、塞控制的任务。ＷＰＣ为核也的上位机对采样数据进行存储和功率谱分析。当系统，下位机可在强噪声背景下使用双通道直接生成采样数据工作在ＤＯＡ估计模式时，并通过上位机的相关软件模块进行精准的ＤＯＡ估计。仿真实验结果和工程测试均表明，本文所设计的髙速阵列信号采集系统能够达到３．０ＧＳ／Ｓ的高采样率并能将采样数据快速稳定地上传至ＰＣ处进行存储和功率谱分析，与此同时，该设计也能在强噪声背景下获得准确的ＤＯＡ估计。：数据采集；虚拟仪器ＬａｂＶ圧Ｗ关键词；时间交错采样；ＤＯＡ估计；ＩＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒａｄｉｏａｓｔｒ

6、ｏｎｏｍｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ，ｓｉｇｎａｌｓｐｅｃｔｒｕｍｒａｎｇｅｓｆｒｏｍｓｅｖｅｒａｌＭＨｚ化ｔｈｏｕｓａｎｄｓｏｆＧＨｚ．Ｗｉｔｈｔｈｅｏｂｓｅｒｖｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｈｉｇｈｅｒａｎｄｈｉｇｈｅｒ，ａｎｄｔｈｅｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃ化ｏｍａ拼ｅｔｉｃｅｎｖｋｏｍｎｅｎｔｒａｄｉｏ犯杜ｏｎｏｍｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｓｅｔｓｈｉｈｅｒｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏ打化ｅ，ｇｑｕ＊ｔｅｒｍｉｎａｌｒｅｃｏｒｄｉｎｅｉｍｅｎｔｓａｔｔｈｅ

7、ｗｅａｋｓｉｎａｌｉｅｃｅｔｉｏｎｏｓｉｔｉｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｇｑｐｇｐ，ｐｃｅｌｅｓｔｉａｌｏｂｅｃｔｓａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ａｒｒａｓｉｇｎａｌｒｏｃｅｓｓｉｎｈａｓａｄｖａｎｔａｅｓｉｎｓｉｎａｌｊｙｐｇｇｇｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｎｏｉ化ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｏｓｉｔｉｏｎｉｎｅｔｃ．Ｉｔｌａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔ＾，ｐｇ，ｐｙｒｏｌｅｉｎｒａｄｉｏａｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａ

8、ｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｆｔｗａｒｅ－ｄｅｆｓｏｉｎｅｄｒａｄｉｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓａｅｒ．Ｗｉｔｈｔｈ