CN204217041U - 瞬时动态信号采集定位模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种瞬时动态信号采集定位模块，包括FPGA中央处理模块、ADC模数转换模块、时钟模块、DAC数模转换模块、GPS定位模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块等。本实用新型在无线电信号监测和干扰源定位过程中使用阵列天线控制接口模块装置，天线与信号采集处理更加同步、统一和流畅，减少了数据模块同步时间、提高了信号处理能力、方便快捷；采用差模驱动传输技术，有效的减少了中间传输线缆和信号辐射等问题；可直接连接IBM-PC/AT或与之兼容的计算机，构成各种领域的数据采集、波形分析和处理系统；可广泛应用于铁路、广电、民航、公安等无线电管理部门的无线电信号监测和干扰源定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号处理装置，特别是一种瞬时动态信号采集定位模块。
背景技术
目前，在无线电信号监测和干扰源定位过程中使用的没有阵列天线控制接口装置，导致天线间同步超时、信号丢失、干扰源定位困难的问题。
实用新型内容
为了解决现有动态信号采集处理的上述现有问题，本实用新型提供一种瞬时动态信号采集定位模块。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：瞬时动态信号采集定位模块，包括，FPGA中央处理模块、二个ADC模数转换模块、时钟模块、DAC数模转换模块、SDRAM存储模块、GPS定位模块、电压检测模块、温度检测模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块和以太网输出接口模块；
完成信号运算处理的FPGA中央处理模块分别联接：ADC模数转换模块、DAC数模转换模块、SDRAM存储模块、GPS定位模块、电压检测模块、温度检测模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块和以太网输出接口模块；
完成信号模数转换的ADC模数转换模块与时钟模块相联接；
用于接收机控制的SPI总线控制接口模块的控制传输线为4线制；
所述的以太网输出接口模块内设有用于信息交互的100MHz以太网络芯片；
完成阵列天线控制功能的阵列天线控制接口模块包括有：同步时钟编码模块、差模驱动模块、差模接收模块、同步时钟译码模块、天线选择模块和信息校验模块；所述的同步时钟编码模块依次串连联接：差模驱动模块、差模接收模块、同步时钟译码模块和天线选择模块；所述的同步时钟编码模块还通过实现循环冗余校验功能的信息校验模块与同步时钟译码模块连接；
所述的阵列天线控制接口模块设有8对差模驱动模块总线，所述的同步时钟编码模块的编码模式为：采用曼彻斯特编码来编码一个同步位流的时钟和天线地址码数据；具有自我同步能力和良好的抗干扰性能；所述的差模驱动模块的工作模式为：采用8对差模驱动总线进行同步时钟编码数据传输；具有减少传输线缆数量、克服信号辐射、抑制共模信号、抑制零点漂移、放大差模信号的效果。
为保证差模驱动模块和差模接收模块间数据的完整性，本实用新型还在同步时钟编码模块与同步时钟译码模块设计了信息校验模块进行循环冗余校验；
为了掌握FPGA中央处理模块的核心芯片电压和温度，确保芯片使用安全，设计了电压检测模块和温度检测模块进行实时监测。
所述的ADC模数转换模块的模数转换采集速度为14bit \250MHz；所述的SDRAM存储模块的存储模组的数据流量为256MHz×64bit，存储容量为1GHz。
本实用新型的高速动态信号的采集处理采用2路独立ADC模数转换模块进行模数转换，每路以14bit \250MHz 速度进行高速实时数据采集。
FPGA中央处理模块外接有SDRAM存储模块，采用SDRAM内存储介质，存储模组的数据流量为256MHz×64bit、存储容量为1GHz，采用基于FPGA 的控制器实现SDRAM 存储模组的读、写、校验。
本实用新型具有的有益效果是：在无线电信号监测和干扰源定位过程中使用阵列天线控制接口模块装置，天线与信号采集处理更加同步、统一和流畅，减少了数据模块同步时间、提高了信号处理能力、方便快捷；采用差模驱动传输技术，有效的减少了中间传输线缆和信号辐射等问题；采用一种基于以太网的数据采集通过优化硬件和软件，从根本上取消了DSP，使得模块更小巧，功耗更低，稳定性更高。可直接连接IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机，构成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统；也可构成工业生产过程监控系统，可广泛应用于电子产品质量检测、信号采集、过程控制、伺服控制领域。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意框图；
图2是本实用新型的阵列天线控制接口模块结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，瞬时动态信号采集定位模块，包括，FPGA中央处理模块、二个ADC模数转换模块、时钟模块、DAC数模转换模块、SDRAM存储模块、GPS定位模块、电压检测模块、温度检测模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块和以太网输出接口模块；
完成信号运算处理的FPGA中央处理模块分别联接：ADC模数转换模块、DAC数模转换模块、SDRAM存储模块、GPS定位模块、电压检测模块、温度检测模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块和以太网输出接口模块；
完成信号模数转换的ADC模数转换模块与时钟模块相联接；
用于接收机控制的SPI总线控制接口模块的控制传输线为4线制；
所述的以太网输出接口模块内设有用于信息交互的100MHz以太网络芯片；
完成阵列天线控制功能的阵列天线控制接口模块包括有：同步时钟编码模块、差模驱动模块、差模接收模块、同步时钟译码模块、天线选择模块和信息校验模块；所述的同步时钟编码模块依次串连联接：差模驱动模块、差模接收模块、同步时钟译码模块和天线选择模块；所述的同步时钟编码模块还通过实现循环冗余校验功能的信息校验模块与同步时钟译码模块连接；
所述的阵列天线控制接口模块设有8对差模驱动模块总线，所述的同步时钟编码模块的编码模式为：采用曼彻斯特编码来编码一个同步位流的时钟和天线地址码数据；具有自我同步能力和良好的抗干扰性能；
所述的差模驱动模块的工作模式为：采用8对差模驱动总线进行同步时钟编码数据传输；具有减少传输线缆数量、克服信号辐射、抑制共模信号、抑制零点漂移、放大差模信号的效果。
为保证差模驱动模块和差模接收模块间数据的完整性，本实用新型还在同步时钟编码模块与同步时钟译码模块设计了信息校验模块进行循环冗余校验；
为了掌握FPGA中央处理模块的核心芯片电压和温度，确保芯片使用安全，采用了电压检测模块和温度检测模块进行实时监测。
ADC模数转换模块的模数转换采集速度为14bit \250MHz； SDRAM存储模块的存储模组的数据流量为256MHz×64bit，存储容量为1GHz。
瞬时动态信号的采集处理采用2路独立ADC模数转换模块进行模数转换，每路以14bit \250MHz 速度进行高速实时数据采集。
FPGA中央处理模块外接有SDRAM存储模块，采用SDRAM内存储介质，存储模组的数据流量为256MHz×64bit、存储容量为1GHz，采用基于FPGA 的控制器实现SDRAM 存储模组的读、写、校验。以太网输出接口模块，采用100MHz以太网络协议，实现大数据的传输。
同步时钟编码模块采用曼彻斯特编码来编码一个同步位流的时钟和天线选择组合数据，具有自我同步能力和良好的抗干扰性能。
瞬时动态信号的采集定位处理过程，首先由上位控制机通过以太网输出接口模块向FPGA中央处理模块下达控制指令，FPGA中央处理模块接收到控制指令向阵列天线控制接口模块发出控制指令选择控制天线，同时向SPI总线控制接口模块发出控制指令控制接收机、ADC模数转换模块、GPS定位模块发出控制指令进行数据采集，待FPGA中央处理模块接收到ADC模数转换模块和GPS定位模块信息后进行数据分析、识别和记录，进行多次测试后进行三角定位运算，最终实现信号源定位。
本实用新型在无线电信号监测和干扰源定位过程中使用阵列天线控制接口模块装置，天线与信号采集处理更加同步、统一和流畅，减少了数据模块同步时间、提高了信号处理能力、方便快捷；采用差模驱动传输技术，有效的减少了中间传输线缆和信号辐射等问题；实现对瞬时动态信号采集关键的性能指标，采用两路ADC模数转换模块和时钟模块，时钟模块具有较高的频率和较小相位抖动；因为频率和相位抖动越严重，对ADC 性能的影响越恶劣，因此导致瞬时动态信号丢失；本模块选择具有较高的频率和较小相位抖动的时钟模块，大大提高瞬时动态信号的捕捉能力。
Claims (2)
1.一种瞬时动态信号采集定位模块，其特征在于，包括，FPGA中央处理模块、二个ADC模数转换模块、时钟模块、DAC数模转换模块、SDRAM存储模块、GPS定位模块、电压检测模块、温度检测模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块和以太网输出接口模块；
完成信号运算处理的FPGA中央处理模块分别联接：ADC模数转换模块、DAC数模转换模块、SDRAM存储模块、GPS定位模块、电压检测模块、温度检测模块、阵列天线控制接口模块、SPI总线控制接口模块和以太网输出接口模块；
完成信号模数转换的ADC模数转换模块与时钟模块相联接；
用于接收机控制的SPI总线控制接口模块的控制传输线为4线制；
所述的以太网输出接口模块内设有用于信息交互的100MHz以太网络芯片；
完成阵列天线控制功能的阵列天线控制接口模块包括有：同步时钟编码模块、差模驱动模块、差模接收模块、同步时钟译码模块、天线选择模块和信息校验模块；所述的同步时钟编码模块依次串连联接：差模驱动模块、差模接收模块、同步时钟译码模块和天线选择模块；所述的同步时钟编码模块还通过实现循环冗余校验功能的信息校验模块与同步时钟译码模块连接；
所述的阵列天线控制接口模块设有8对差模驱动模块总线，所述的同步时钟编码模块的编码模式为：采用曼彻斯特编码来编码一个同步位流的时钟和天线地址码数据；
所述的差模驱动模块的工作模式为：采用8对差模驱动总线进行同步时钟编码数据传输。
2.如权利要求1所述的瞬时动态信号采集定位模块，其特征在于，所述的ADC模数转换模块的模数转换采集速度为14bit \250MHz；所述的SDRAM存储模块的存储模组的数据流量为256MHz×64bit，存储容量为1GHz。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420701721.0U CN204217041U (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 瞬时动态信号采集定位模块 |
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| CN201420701721.0U Expired - Fee Related CN204217041U (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 瞬时动态信号采集定位模块 |
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| CN (1) | CN204217041U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104333697A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-04 | 成都光大灵曦科技发展股份有限公司 | 瞬时动态信号采集定位模块 |
-
2014
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