一种高效率数据采集处理卡的制作方法

1.本实用新型涉及数据采集处理卡技术领域，特别涉及一种高效率数据采集处理卡。


背景技术：

2.测风雷达，是用来测量高空风向、风速的雷达。其基本工作方式，是以发射脉冲波和接收从目标返回的脉冲波的方式来跟踪上升且随风飘移的气球，借以测量气球在空间中的运动轨迹来确定各高度上自由大气的风向和水平风速。
3.目前，测风雷达回波中频信号的数字采样、信号调理、径向风矢量计算、原始数据传输等工作较为繁琐复杂，探测到的数据和设备需要集中进行处理和控制，因此，我们提出一种高效率数据采集处理卡来解决这个问题。


技术实现要素：

4.本申请的目的在于提供一种高效率数据采集处理卡，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型能够高效率完成对测风雷达回波中频信号的数字采样、信号调理、径向风矢量计算、原始数据传输，以及激光器、声光移频器等模块的综合控制等工作。
5.为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种高效率数据采集处理卡，包括卡板，所述卡板上搭建有fpga模块、dsp模块和arm模块，所述fpga模块、所述dsp模块和所述arm模块之间采用电性连接，所述fpga模块电性连接有ad芯片，所述arm模块电性连接有综合控制模块，所述arm模块电性连接有外部设备。
6.优选地，所述ad芯片的型号设置为s5474。
7.优选地，所述fpga模块的型号为xc5v985。
8.优选地，所述dsp模块的型号为tms320c6416。
9.优选地，所述arm模块的型号为stm32f429。
10.优选地，所述arm模块上安装有接口，所述接口的类型包括适应百兆以太网、rs232串口、rs485、i/o。
11.优选地，所述外部设备包括电机、种子光激光器和声光调制器。
12.综上，本实用新型的技术效果和优点：
13.1、本实用新型中，通过设置的fpga模块、dsp模块和arm模块，ad进行数据采样后，采集到的数据进入fpga及dsp进行数据处理，处理后的数据上传至综合控制模块，然后通过arm的接口完成对外部设备的控制，能够高效率完成对测风雷达回波中频信号的数字采样、信号调理、径向风矢量计算、原始数据传输，以及激光器、声光移频器等模块的综合控制等工作。
附图说明
14.图1为本实施例中高效率数据采集处理卡的整体架构连接结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.实施例：参考图1所示的一种高效率数据采集处理卡，包括卡板，卡板为常用的电路板，卡板上搭建有fpga模块，dsp模块和arm模块，fpga模块的型号为xc5v985，dsp模块的型号为tms320c6416，arm模块的型号为stm32f429，fpga模块、dsp模块和arm模块之间采用电性连接，硬件采用fpga+dsp+arm架构，fpga模块电性连接有ad芯片，ad芯片的型号设置为s5474，ad通过各种探测器进行数据采样，采集到的数据进入fpga及dsp进行数据处理，arm模块电性连接有综合控制模块，处理后的数据上传至综合控制模块，arm模块上安装有接口，接口的类型包括适应百兆以太网、rs232串口、rs485、i/o，arm模块电性连接有外部设备，arm模块上安装有接口，接口的类型包括适应百兆以太网、rs232串口、rs485、i/o等，arm模块通过接口完成对外部设备的控制。
17.电路模块硬件构架如图1示，400mhz的ad采集数据经由14对lvds线传到fpga上，缓存在板上的ddr2内。fpga控制数据的存取，并向dsp发出中断。dsp接收到中断后，对emif口读取数据并计算，然后将数据重组成径向数据，dsp数据最终通过数据总线传给arm。arm采用stm32f429为cpu，进行初步质量控制后通过网口上传径向谱数据及设备状态等信息。电机、种子光激光器、声光调制器等外设由arm通过串口及i/o口控制。
18.本实用工作原理：通过ad进行数据采样，然后将采集到的数据送入fpga模块及dsp模块中进行数据处理，接着将处理后的数据上传至综合控制模块，综合控制模块反向通过arm模块控制连接的外部设备，完成对测风雷达回波中频信号的数字采样、信号调理、径向风矢量计算、原始数据传输，以及激光器、声光移频器等模块的综合控制等工作。
19.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高效率数据采集处理卡，包括卡板，其特征在于：所述卡板上搭建有fpga模块、dsp模块和arm模块，所述fpga模块、所述dsp模块和所述arm模块之间采用电性连接，所述fpga模块电性连接有ad芯片，所述arm模块电性连接有综合控制模块，所述arm模块电性连接有外部设备。2.根据权利要求1所述的一种高效率数据采集处理卡，其特征在于：所述ad芯片的型号设置为s5474。3.根据权利要求1所述的一种高效率数据采集处理卡，其特征在于：所述fpga模块的型号为xc5v985。4.根据权利要求1所述的一种高效率数据采集处理卡，其特征在于：所述dsp模块的型号为tms320c6416。5.根据权利要求1所述的一种高效率数据采集处理卡，其特征在于：所述arm模块的型号为stm32f429。6.根据权利要求5所述的一种高效率数据采集处理卡，其特征在于：所述arm模块上安装有接口，所述接口的类型包括适应百兆以太网、rs232串口、rs485、i/o。7.根据权利要求1所述的一种高效率数据采集处理卡，其特征在于：所述外部设备包括电机、种子光激光器和声光调制器。

技术总结
本实用新型公开了一种高效率数据采集处理卡，涉及到数据采集处理卡技术领域，包括卡板，所述卡板上搭建有FPGA模块、DSP模块和ARM模块，所述FPGA模块、所述DSP模块和所述ARM模块之间采用电性连接，所述FPGA模块电性连接有AD芯片，所述ARM模块电性连接有综合控制模块，所述ARM模块电性连接有外部设备。本实用新型能够高效率完成对测风雷达回波中频信号的数字采样、信号调理、径向风矢量计算、原始数据传输，以及激光器、声光移频器等模块的综合控制等工作。等工作。等工作。


技术研发人员：刘银松 张雁
受保护的技术使用者：四川西物激光技术有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/5/25