一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统。该系统主要由PXIe机箱、控制器、同步模块、射频信号采集及存储模块构成。其中：PXIe机箱内部设有PXIe总线，控制器、同步模块和射频信号采集及存储模块均通过PXIe机箱插槽连接至PXIe机箱的PXIe总线上。该系统基于PXIe总线技术构建、实现同步信号的路由、信号的高速同步采集传输存储。该系统通过同步模块生成同步采样时钟及同步触发信号，驱动射频信号采集及存储模块的多通道同步采集。该系统用户可以根据需求灵活配置机箱及采集通道数。该系统是一种具有高同步性能，配置灵活的射频信号同步采集系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统。该系统主要由PXIe机箱、控制器、同步模块、射频信号采集及存储模块构成。其中：PXIe机箱内部设有PXIe总线，控制器、同步模块和射频信号采集及存储模块均通过PXIe机箱插槽连接至PXIe机箱的PXIe总线上。该系统基于PXIe总线技术构建、实现同步信号的路由、信号的高速同步采集传输存储。该系统通过同步模块生成同步采样时钟及同步触发信号，驱动射频信号采集及存储模块的多通道同步采集。该系统用户可以根据需求灵活配置机箱及采集通道数。该系统是一种具有高同步性能，配置灵活的射频信号同步采集系统。【专利说明】一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统
本技术涉及一种射频信号采集系统，尤其是一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统。
技术介绍
射频信号采集系统通常应用于通信及测量领域，用于将射频信号变频并数字化，以便于信号的离线分析、信号回放等应用。对于多通道射频信号采集系统，高采样率对数据的传输和存储的速率要求很高。系统需要将多通道信号采集模块产生的大量数据，经过总线实时传输、写入存储模块。对于多通道射频信号采集系统，各通道的同步是一项非常重要的性能指标。通常为了保证采集的同步性能，需要各采集通道共享采集时钟信号、采集触发信号，并在系统设计和实现中充分考虑各采集通道中不同信号路由、不同器件导致的同步性能差异。面向仪器系统的PCI扩展(PXI)系统是一种被工业界广泛接受的测试测量仪器系统平台。其升级版本PXIe平台提供了更高的总线带宽，专用的高性能同步总线。PXIe系统由PXIe机箱、控制器和外围模块构成。PXIe总线技术配合模块化的射频模块可以灵活配置通信及测试系统，搭建面向各种应用的测试测量仪器，例如GPS信号同步采集、北斗信号同张f隹坐少Ttv:?寸O
技术实现思路
为了实现多通道射频信号同步采集，本技术的目的在于提出了一种基于PXIe总线的射频信号同步采集系统，用户可以根据实际应用需求，灵活配置系统的通道数。本技术中的设计，满足了高速数据传输及存储需求，保证了不同配置下通道间良好同步性倉泛。根据采集系统所配置的通道数的不同，可以配置为单机箱和多机箱系统。本技术提出的基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统，所述同步采集系统采用单机箱系统，由PXIe机箱1、控制器2、同步模块3和射频信号采集及存储模块4组成，其中=PXIe机箱I内部设有PXIe总线，控制器2、同步模块3和射频信号采集及存储模块4均通过PXIe机箱插槽连接至PXIe机箱的PXIe总线上。本技术中，所述同步模块3包括采样时钟源5、触发信号源6、参考时钟源7和外参考时钟8，所述参考时钟源7的输入端连接外参考时钟8，输出端连接PXIe总线，采样时钟源5和触发信号源6的输出端分别连接PXIe总线。本技术中，所述若干个单机箱系统串联，构成多机箱系统，其中一个单机箱系统作为主机箱，其余单机箱系统作为从机箱，每个同步模块3内的采样时钟源6、触发信号源6分别通过相同的连接线连接主机箱上的PXIe总线或从机箱上的PXIe总线。本技术中，PXIe机箱I内部集成PXIe总线，可以传输参考时钟、采样时钟、触发信号及数据信息等。本技术所提出的信号采集系统中，控制器2运行采集软件，控制器2中各个模块的工作，具体功能包括:1.运行采集软件，配置同步模块3的参考时钟源，控制同步模块3产生采样时钟及触发信号，并将其路由至输出端口，将特定输入端口信号路由至PXIe总线。2.运行采集软件，控制射频信号采集及存储模块4各个通道对射频信号变频并数字化，将数据经PXIe总线传输至控制器2，再由控制器2将数据写入射频信号采集及存储模块4的磁盘存储器中。本技术所提出的采集系统中，同步模块3主要功能是配置和产生参考时钟、采样时钟及触发信号。各个信号可路由至PXIe总线供本地机箱各个模块使用，也可路由至同步模块3的输出端口，供其他机箱的同步模块3使用。同步模块3的具体功能包括:1.使用外部参考时钟或者内部高精度时钟源，将其路由至PXIe总线，作为系统内各模块的参考时钟源。2.生成采样时钟信号，并控制采样时钟信号的路由。3.生成触发信号，并控制触发信号的路由。本技术所提出的采集系统中，射频信号采集及存储模块4主要功能是基于PXIe总线上的各同步信号实现各通道射频信号变频、采集及存储。具体功能包括:1.各通道使用PXIe总线上的时钟作为参考时钟，驱动本通道变频器及采集器工作，保证通道间的时钟同步性能。2.各通道变频器的本振信号可以以菊花链方式连接，保证通道间本振信号的同步性能。3.各通道使用PXIe总线上来源于同步模块3的采样时钟作为采样时钟，对中频信号进行采集。PXIe总线保证了同步模块3至射频信号采集及存储模块4各通道的采样时钟间同步性能。4.各通道采集器使用PXIe总线上来源于同步模块3的触发信号作为采集触发信号。PXIe总线保证了同步模块3至射频信号采集及存储模块4各通道的触发信号间同步性倉泛。5.各通道采集器将采集数据经PXIe总线，传送至控制器2，并在控制器2的控制下，将采集数据写入本通道磁盘存储器中。PXIe总线提供的高带宽满足多通道高速数据传输的需求。多机箱系统是由多个单机箱系统组成。机箱间的参考时钟、采样时钟、触发信号连接线需要使用和单机箱相同的信号连接线，以保证了系统内所有采集通道的同步性能。如图3所示。在多机箱系统中对于米样时钟，主机箱同步模块3的输出端口将米样时钟输送至从机箱同步模块3，并由从机箱同步模块3将采样时钟输送至从机箱的PXIe总线。采样时钟由主机箱同步模块3产生，并通过相同的传输路径长度路由至各机箱射频信号采集及存储模块4的各通道。从而保证系统中不同机箱的各采集通道的同步采集。在多机箱系统中对于触发信号，主机箱同步模块3的输出端口将触发信号输送至从机箱同步模块3，并由从机箱同步模块3将触发信号输送至从机箱的PXIe总线。触发信号由主机箱同步模块3产生，并通过相同的传输路径长度路由至各机箱射频信号采集及存储模块4的各通道。从而保证系统中不同机箱的各采集通道的同步触发采集。本技术的有益效果是:基于PXIe总线技术搭建一种支持多通道射频信号同步采集系统。系统通道数据可根据实际采样需求配置。在通道间同步方面的设计保证了系统良好的同步采集性能。【专利附图】【附图说明】图1是本技术一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统的单机箱配置构成图。图2是本技术一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统的单机箱配置同步模块3信号连线图。图3是本技术一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统的多机箱配置同步模块3信号连线图。图中标号:1.PXIe机箱，2.控制器，3.同步模块，4.射频信号采集及存储模块，5.米样时钟源，6.触发信号源，7.参考时钟源,8.外参考时钟。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本技术进一步说明。实施例1:将下列各部件按图1所示方式组装，该领域技术人员均能顺利实施。PXIe机箱I采用NI PXIe-1085机箱，其背板总线为PXIe总线，实现采样时钟及触发信号的路由。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PXIe总线的多通道射频信号同步采集系统，其特征在于同步采集系统采用单机箱系统，由PXIe机箱(1)、控制器(2)、同步模块(3)和射频信号采集及存储模块(4)组成，其中：PXIe机箱(1)内部设有PXIe总线，控制器(2)、同步模块(3)和射频信号采集及存储模块(4)均通过PXIe机箱插槽连接至PXIe机箱的PXIe总线上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李远朝，左中梁，邵晖，张喜庆，俞一鸣，陈柯，
申请(专利权)人：上海聚星仪器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：