本实用新型涉及数据采集和信号处理技术领域,具体为一种数据采集和处理装置。
背景技术:
中频信号(含零中频)输入到终端数字系统,需要进行抗干扰设计、变频和滤波等处理,中频信号可进行芯片内采集和外置设备采集,采集后的数据在芯片内或外置设备进行数据预处理和信号处理,处理后的结果通过通信接口送往其他数字系统。
然而,现有的数据采集和处理装置在使用的过程中存在以下的问题:(1)现有的数据采集和处理装置,没有采用一体化设计思想,数据采集子系统和信号处理子系统相对独立;(2)现有的数据采集和处理装置,往往基于固定的物理接口,不能灵活地进行自定义设计,造成应用领域大大受限;(3)现有的数据采集和处理装置,其数据传输能力和软硬件处理能力有限,无法满足高速、大带宽和大运算的需求;(4)现有的数据采集和处理装置,其自身的可测试性设计不充分,测试不灵活,且实时性差。为此,需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种数据采集和处理装置,解决了背景技术中所提出的问题,满足实际使用需求。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种数据采集和处理装置,包括:屏蔽隔离盒,所述屏蔽隔离盒包括盒体主体和均匀安装在盒体主体内壁上的若干组安装定位件,若干组所述安装定位件之间安装有两组导热凸台,所述屏蔽隔离盒的空间内安装有数据采集和处理板,所述屏蔽隔离盒表面还安装有散热片,所述散热片呈齿状结构;
所述数据采集和处理板包括数据采集接口模块、时钟模块、电源模块、通信接口模块、fpga模块、dsp模块和cpld模块。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述屏蔽隔离盒与外部空间屏蔽隔离。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述数据采集和处理板采用差分lvds接口和光纤接口。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述时钟模块采用差分驱动,电源模块采用模块化电路。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述通信接口模块采用基于fpga软核的网络通信和基于ip的串口通信。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述fpga模块采用ep4sgx230芯片。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述dsp模块采用adsp-ts201芯片。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述cpld模块采用epm240t100芯片。
作为本实用新型的一种优选实施方式,所述屏蔽隔离盒和散热片一体化结构设计。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
1.本实用新型实施例的数据采集和处理装置,基于高性能芯片和多接口设计,实现了数据采集和信号处理的电讯一体化;此外,本实施例的屏蔽隔离盒和散热片一体化设计,结构简洁,电磁兼容性好,并进一步实现了与数据采集和处理板的结构一体化设计。
2.该数据采集和处理装置,能灵活地、高速地、实时地实现对数据的采集、信号处理和数字通信,可应用于雷达、对抗和通信等领域,并可以和上位机组成测试系统,同时,本实用新型实现了屏蔽盒体结构设计和散热设计一体化,实现了数据采集和信号处理一体化,实现了功能设计与系统测试一体化
附图说明
图1所示为本实用新型实施例的屏蔽隔离盒三维结构示意图;
图2所示为本实用新型实施例的屏蔽隔离盒外部结构示意图;
图3所示为本发明实施例的数据采集和处理板平面结构示意图;
图4所示为本实用新型实施例的测试示意图。
图中:1-屏蔽隔离盒,2-盒体主体,3-安装定位件,4-导热凸台,5-数据采集和处理板,6-散热片,7-ep4sgx230芯片,8-adsp-ts201芯片,9-epm240t100芯片。
具体实施方式
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。
请参阅图1-4,本实用新型提供一种技术方案:提供了一种数据采集和处理装置,能灵活地、高速地、实时地实现对数据的采集、信号处理和数字通信,可应用于雷达、对抗和通信等领域,并可以和上位机组成测试系统。
一种数据采集和处理装置,包括:屏蔽隔离盒1,屏蔽隔离盒1包括盒体主体2和均匀安装在盒体主体2内壁上的若干组安装定位件3,若干组安装定位件3之间安装有两组导热凸台4,屏蔽隔离盒1的空间内安装有数据采集和处理板5,屏蔽隔离盒1表面还安装有散热片6,散热片6呈齿状结构,盒体主体2用于屏蔽数据采集和处理板5,并起到和外部物理隔离和防护作用,安装定位件3用于固定数据采集和处理板5和其他外部装置、提供数据采集和处理板5的外部连接物理空间,导热凸台位于数据采集和处理板5的主要导热芯片fpga、dsp的正上方位置处,用于将热量传输到一体化散热片并辐射到自由空间,屏蔽隔离盒1,用于屏蔽各种干扰,并起到和外部物理隔离和防护作用,数据采集和处理板5,用于实现数据采集、信号处理和接口通信,散热片6用于实现对数据采集和处理板5上关键发热器件的散热,本实用新型实施例的数据采集和处理装置,基于高性能芯片和多接口设计,实现了数据采集和信号处理的电讯一体化,此外,本发明实施例的屏蔽隔离盒1和散热片6一体化设计,结构简洁,电磁兼容性好,并进一步实现了与数据采集和处理板的结构一体化设计;
数据采集和处理板5包括数据采集接口模块、时钟模块、电源模块、通信接口模块、fpga模块、dsp模块和cpld模块,数据采集接口模块,用于高速、高可靠地采集输入信号,时钟模块,用于同步内外数据和提供处理基准时序,电源模块,用于实现dc-dc,提供整板多型电源的供给,通信接口模块,用于和上位机以及其它数字终端实现数字通信,fpga模块,用于信号的采集、预处理和信号处理,dsp模块,用于信号的数据处理,cpld模块,用于时序管理。
附注1:fpga和dsp模块位于数据采集和处理板5的中心位置,并与屏蔽隔离盒1的导热凸台4位置重合,数据采集接口模块、通信接口模块位于数据采集和处理板5的四周边缘位置。
进一步地,如图1所示,屏蔽隔离盒1与外部空间屏蔽隔离。
进一步地,如图3所示,数据采集和处理板5采用差分lvds接口和光纤接口。
进一步地,如图3所示,时钟模块采用差分驱动,电源模块采用模块化电路。
进一步地,如图3所示,通信接口模块采用基于fpga软核的网络通信和基于ip的串口通信。
进一步地,如图3所示,fpga模块采用ep4sgx230芯片7。
进一步地,如图3所示,dsp模块采用adsp-ts201芯片8。
进一步地,如图3所示,cpld模块采用epm240t100芯片9。
具体地,如图1所示,屏蔽隔离盒1和散热片6一体化结构设计。
在使用时:本实用新型图4所示为本实用新型实施例的测试示意图,如图4所示,信号发生器产生所需要中频测试信号,通过外接扩展子板,输入到本实用新型实施例的数据采集和处理装置,基于altera公司的fpga接收数据,并通过上位机开发环境quartus的内嵌工具signaltap,基于逻辑设计自定义任意数据节点,进行数据采集和测试;通过fpga内嵌的nios软核计算机实现网络通信,上位机的matlab软件调用udp接口,将数据采集和处理装置的实时数据读入到matlab中,进行在线数据分析和测试验证。同时,基于外接扩展子板,进一步可外接频谱分析仪和示波器等设备进行辅助测试。数据采集和处理装置由专用的电源进行供电,外接扩展子板由数据采集和处理装置供电。
本方案所保护的产品目前已经投入实际生产和应用,尤其是在数据采集和信号处理技术领域上的应用取得了一定的成功,很显然印证了该产品的技术方案是有益的,是符合社会需要的,也适宜批量生产及推广使用。
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。
1.一种数据采集和处理装置,其特征在于,包括:屏蔽隔离盒(1),所述屏蔽隔离盒(1)包括盒体主体(2)和均匀安装在盒体主体(2)内壁上的若干组安装定位件(3),若干组所述安装定位件(3)之间安装有两组导热凸台(4),所述屏蔽隔离盒(1)的空间内安装有数据采集和处理板(5),所述屏蔽隔离盒(1)表面还安装有散热片(6),所述散热片(6)呈齿状结构;
所述数据采集和处理板(5)包括数据采集接口模块、时钟模块、电源模块、通信接口模块、fpga模块、dsp模块和cpld模块。
2.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述屏蔽隔离盒(1)与外部空间屏蔽隔离。
3.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述数据采集和处理板(5)采用差分lvds接口和光纤接口。
4.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述时钟模块采用差分驱动,电源模块采用模块化电路。
5.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述通信接口模块采用基于fpga软核的网络通信和基于ip的串口通信。
6.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述fpga模块采用ep4sgx230芯片(7)。
7.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述dsp模块采用adsp-ts201芯片(8)。
8.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述cpld模块采用epm240t100芯片(9)。
9.根据权利要求1所述的一种数据采集和处理装置,其特征在于:所述屏蔽隔离盒(1)和散热片(6)一体化结构设计。
技术总结