【摘 要】
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科学技术的发展促使人类的活动领域进一步深入海洋,通过多个不同位置水听器可以倾听海洋内部的声音,把握海洋的脉搏,感知海洋的动态,帮助人们通过获取海洋水声信息,充分开发海洋、保护海洋,在对海洋的开发探索中与海洋和谐相处,基于FPGA的多路数据采集与传输系统可以实现采集多个水听器输出的模拟信号,并实现采集数据的高速传输。 本文设计的基于FPGA的多路数据采集与传输系统,通过各采集模块对传感器输出的模拟
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科学技术的发展促使人类的活动领域进一步深入海洋,通过多个不同位置水听器可以倾听海洋内部的声音,把握海洋的脉搏,感知海洋的动态,帮助人们通过获取海洋水声信息,充分开发海洋、保护海洋,在对海洋的开发探索中与海洋和谐相处,基于FPGA的多路数据采集与传输系统可以实现采集多个水听器输出的模拟信号,并实现采集数据的高速传输。
本文设计的基于FPGA的多路数据采集与传输系统,通过各采集模块对传感器输出的模拟信号进行数字化采集,再把采集数据近距离传输至聚合模块,聚合模块实现多路数据聚合并且将聚合后的数据一起远距离传输至PCIE模块,PCIE模块最后将数据传送到上位机进行数据分析处理。其中,近距离传输使用LVDS传输模式,而远距离传输使用光纤传输,近距离和远距离都使用了Aurora8B/10B协议进行传输;PCIE模块最后通过高速串行点对点PCI Express协议利用DMA传输至上位机。物理层使用GTP高速串行收发器发送和接收数据。
本设计以FPGA作为主控芯片,所用16位ADC的采样率为250KSPS,使用了LVDS接口和SFP接口技术,采用了Xilinx公司提供的Aurora IP核以及PCIExpress IP核,上位机端使用LABVIEW调用数据采集动态链接库进行显示。程序上使用硬件描述语言Verilog编写采集模块程序,聚合模块程序以及PCIE模块程序,并且通过仿真验证,经过实验调试后,系统实现了对多路数据采集与传输的功能。
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