基于FPGA分布式采集系统设计-论文.pdf

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2、_ll井▲一ELECTRONIC电M子EAS测URE量MEN技T术TECHN0LOGY第230714卷年第8月8期基于FPGA分布式采集系统设计*王辉，宋克柱，杨白利(1．核探测与核电子学国家重点实验室(高能所、中国科大)合肥230026；2．中国科学技术大学近代物理系合肥230026；3．中国石化石油工程地球物理公司西南分公司德阳618000)摘要：基于无线采集技术，设计了一种通用的可靠的长距离无线数据采集系统。一对编码器／译码器之间数据经卷积编码并使用两条相互备份的无线数据传通道同时发送数据，接收端进行viterbi译码后，接收端的硬件对2路数据的实时

3、校验和判选，实现可靠的数据传输该系统包括硬件框架、逻辑设计，利用现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，FPGA)作为主控制器，实现了远距离可靠触发、控制和采集。关键词：无线传输；卷积编码；viterbi译码；同步；FPGA中图分类号：TP274文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．1050DesignofdistributeddataacquisitionsystembasedonFPGAWangHui’。SongKezhu’YangBaili。(1．StateKeyLaboratoryofParticleDetectio

4、nandElectronics。Hefei230026，China；2．UniversityofScienceandTechnologyofChina，Departmentofmodernphysics，Hefei230026，China3．SINOPECGeophysicalCorporationXiNanBranch，Deyang618000，China)Abstract：Basedontechnologyofwirelessdataacquisition，thispaperdesignsageneralandreliablelongdistancewire

5、lessdataacquisitionsystem．Apairofencoder／decoderexchangeddatabythetwomutualbackupdatatransmissionchanneltosenddataatthesametime．AfterViterbidecoding，thereceivingendcheckedthetwowaydataandselectedoneasthe1astdata．Usingthismethod，wecanachievereliabledatatransmission．Thesystemincludedha

6、rdwareframeworkdesignandlogicdesign，usingFPGAasamaincontroller，realizingthereliablecontrolleddetonationanddatacollection．Keywords：wirelesstransmission；convolutionalencoding；viterbidecoding；datatransmission；FPGA为此，基于CycloneIV+STM32设计了一种新型的无1引言线分布式采集系统，实现了数据的高可靠和同步传输。设近些年来，随着电子技术的发展，无线

7、通信技术、计算计主要由3大部分组成：编码器、译码器、无线收发电台。机网络的发展，分布式无线数据采集网络技术开始兴起，并在对编码器、译码器同步校准后，对待发送数据进行卷积编迅速的应用到各个领域。在一些地形复杂，不适合人类出码，并转换为串行数据。数据转换为串行数据后，在串行数现的区域需要进行数据采集的情况下，都可以适当的选择据帧头加入Barker码来实现帧的同步，并使用2条互为备无线分布式采集来进行。份的数据传送通道同时发送数据。在数据接收端检测到现有的无线分布式采集系统中，往往使用单片机、DSPbarker码后，本地对互为备份的双通道数据进行viterbi译等作为

8、系统的主控控制单元。但是由于其自身工作特点，码(本文设计的viterbi译码器采用并行结构，大大的降低往往对于精确的定时控制以及并行处理能力上比FPGA译码时间)。译码结束后，本地对双通道数据进行循环冗余弱。随着FPGA等可编程逻辑器件的发展，为无线数据可校验，并做出判选，最后执行相应指令，并在规定时间给出靠传输提供了很好的实现平台。采用FPGA作为时序控相应反馈信号。设计的无线采集系统，即使某一数据通道制和信号处理的处理器，将使系统电路设计更加简洁、可出现少量错码，系统仍能有效的恢复出数据，并进行可靠的靠、灵活，可有效的缩短开发周期，并降低开发成本]。收稿日期

9、：2014—03*基金项