一种高性能PCIe接口设计与实现

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作者 张梅娟 辛昆鹏 周迁 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期70-74,共5页

多款处理器在PCIe 2.0×4下传输速率不足理论带宽的20%,最高仅有380 MB/s,不能满足实际应用需求。为解决嵌入式处理器PCIe接口传输速率过低的问题,设计一款高性能PCIe接口,有效提高了接口数据传输速率。经性能瓶颈系统分析,增加设计... 多款处理器在PCIe 2.0×4下传输速率不足理论带宽的20%,最高仅有380 MB/s,不能满足实际应用需求。为解决嵌入式处理器PCIe接口传输速率过低的问题,设计一款高性能PCIe接口,有效提高了接口数据传输速率。经性能瓶颈系统分析,增加设计PCIe DMA与处理器Cache一致性功能,能解决DMA传输完成后软件Cache同步耗时严重的问题,使速率提升3.8倍,达到1 450 MB/s。在硬件设计上DMA支持链表模式,通过描述符链表将分散的内存集聚起来,一次DMA启动可完成多个非连续地址内存的数据传输,并优化与改进软件驱动中分散集聚DMA实现方式,充分利用硬件Cache一致性功能,进一步提升10%的传输速率,最终达到PCIe 2.0×4理论带宽的80%。此外,该PCIe接口采用多通道DMA的设计,最大支持8路独立DMA读写通道,可应用于多核多任务并行传输数据的应用场景,更进一步提升整体数据传输带宽。经验证,该PCIe接口具有良好的稳定性和高效性,最大可支持8通道数据并行传输,且单通道传输速率可达到理论速率的80%。 展开更多

关键词 PCIe接口 DMA控制器 高速数据传输 CACHE一致性 多通道设计 分散集聚 链表模式

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一种新型的多道高精度电荷-电压幅度转换电路的设计 被引量：2

2

作者 吴鸣 苏弘 +2 位作者 马晓莉 千奕 董成富 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期690-694,共5页

本文介绍了一种新型的多道高精度的电荷-电压转换电路。该电路主要用于将光电倍增管输出的快电流脉冲信号转化为电压信号,并在控制信号作用下,将电压信号通过数据采集系统直接送入计算机进行处理。该电路用于处理快速的电流信号,其突出... 本文介绍了一种新型的多道高精度的电荷-电压转换电路。该电路主要用于将光电倍增管输出的快电流脉冲信号转化为电压信号,并在控制信号作用下,将电压信号通过数据采集系统直接送入计算机进行处理。该电路用于处理快速的电流信号,其突出特点是转换速度快,电路结构简单,输入信号范围大(0-600pC),精度高,功耗低,在大型探测器前端电子学系统中有着广泛的应用前景。同时为制作该电路的ASIC模型进行了原理性研究。 展开更多

关键词 QAC 多道 高速 高精度 设计 ASIC模型

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DI-720系列高速数据采集卡及其应用 被引量：1

3

作者 陈仲生 杨拥民 杨光瑜 《兵工自动化》 2002年第1期55-57,共3页

DI-720系列高速数据采集卡具有与计算机接、采样位数多、支持多路输入并可人工设置等特点。所带有的波形记录分析软件(WWB)和程序开发包(SDK),使数据采集更灵活、方便。并以C++ Builder 5为开发语言,举例详细地说明了其在多通道故障信... DI-720系列高速数据采集卡具有与计算机接、采样位数多、支持多路输入并可人工设置等特点。所带有的波形记录分析软件(WWB)和程序开发包(SDK),使数据采集更灵活、方便。并以C++ Builder 5为开发语言,举例详细地说明了其在多通道故障信号采集中的应用,证实了该卡的灵活性和高性能等优点。 展开更多

关键词 DI-720 高速数据采集卡 多通道采样

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基于FC-SCSI的多通道高速信号采集与实时存储系统

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作者 盛丁 邢钱舰 +1 位作者 马振国 赵备 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期120-125,130,共7页

传统的多通道信号采集与存储系统面对庞大的数据采集任务,缺乏足够的传输带宽以及实时存储能力。为此,提出一种以光纤通道-小型计算机系统接口(FC-SCSI)为核心的实时采集存储方案。运用链式查找表结构以及动态流控技术,提高FC-SCSI软件... 传统的多通道信号采集与存储系统面对庞大的数据采集任务,缺乏足够的传输带宽以及实时存储能力。为此,提出一种以光纤通道-小型计算机系统接口(FC-SCSI)为核心的实时采集存储方案。运用链式查找表结构以及动态流控技术,提高FC-SCSI软件协议存储速率,解决多通道同步采集的大容量流数据实时落盘问题,实现具备大数据量采集、实时可靠存储、便携性能好的综合数据处理存储系统。实验结果表明,在2.125 Gb光纤通道条件下,该系统可靠稳定存储速率为186.6 MB/s,达到2.125 Gb光纤通道理论速率的94.7%,与传统FC-SCSI存储方案的167.1 MB/s速率相比提升了11.7%。 展开更多

关键词 光纤通道 现场可编程门阵列 多通道信号采集 高速信号 实时存储 动态流控

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热流密度对高速钢刀具多道熔覆WC/Co陶瓷层组织与性能的影响 被引量：2

5

作者 陈翔 张德强 +3 位作者 李金华 郭海华 姚芳萍 朴若华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期207-219,共13页

目的研究高速钢刀具表面激光多道熔覆WC/Co陶瓷层时,热流密度对熔覆层道次间的影响规律,以及多道熔覆层制备时的参数选择。方法建立多道单层激光熔覆理论模型,并利用模拟仿真和实验的方法,以热流密度作为评价指标,对激光热源的不同参数... 目的研究高速钢刀具表面激光多道熔覆WC/Co陶瓷层时,热流密度对熔覆层道次间的影响规律,以及多道熔覆层制备时的参数选择。方法建立多道单层激光熔覆理论模型,并利用模拟仿真和实验的方法,以热流密度作为评价指标,对激光热源的不同参数和熔覆层组织与性能进行耦合分析。结果当热流密度小于24.06×10^(6) W/m^(2)时,熔覆层内形成细长的枝状晶。当热流密度在36.09×10^(6)~39.82×10^(6) W/m^(2)变化时,熔覆层内形成以胞状、枝状为主要强化相的多晶体混合组织。当热流密度大于44.11×10^(6) W/m^(2)时,熔覆层组织形成稳态的块状结构。不同热流密度下,熔覆层的物相组织均由Fe_(3)W_(3)C、Co_(3)W_(3)C、Mo_(3)Co_(3)C、W_(2)C、WC、Cr_(3)Mo、(Cr,Fe)_(7)C_(3)和多种间隙化合物组成。结论当第n道熔覆层制备完成后,受到后续第n+1道熔覆层制备时热流密度的影响较大,而此后道次的影响较小。熔覆层内部组织形态随着热流密度的增加从细长的枝状晶向胞状晶转变,再逐渐形成稳态块状晶。熔覆层内各位置的显微硬度值随着热流密度的增加而先增大,随后逐渐减小。较大的热流密度会导致基材参与熔覆的质量增加,但降低了基材的抗弯曲强度,加大了熔覆层及基材断裂的可能性。当热流密度为36.09×10^(6) W/m^(2)时,是一组较为理想的工艺参数选择。 展开更多

关键词 激光熔覆 热流密度 WC/Co陶瓷熔覆层 显微组织 高速钢刀具 多道熔覆

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高速多通道CCD图像数据处理与传输系统设计 被引量：27

6

作者 张贵祥 金光 +1 位作者 郑亮亮 张刘 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期397-403,共7页

针对航天光学遥感成像系统输出通道多、输出速率高的特点,提出一种高速、多通道CCD图像数据并行处理与传输系统的设计方案。该方案以FPGA为数据处理和控制核心,采用基于FPGA区域并行处理的数据处理方法,运用FPGA内部块RAM构建高速多通道... 针对航天光学遥感成像系统输出通道多、输出速率高的特点,提出一种高速、多通道CCD图像数据并行处理与传输系统的设计方案。该方案以FPGA为数据处理和控制核心,采用基于FPGA区域并行处理的数据处理方法,运用FPGA内部块RAM构建高速多通道CCD图像的缓冲区,在存取控制上采取区域缓存和时分复用的策略完成对高速多通道CCD图像数据的实时处理;而对高速多通道CCD图像数据的传输采用基于Channel link高速差分串行传输技术,以高速差分串行的LVDS(Low Voltage Differential Signal)数据流替代传统的并行"TTL/COMS"信号进行传输,使系统高速传输能力大大加强,并且功耗低,抗干扰能力强。研究结果表明,该设计具有较好的稳定性、灵活性和通用性等,并已成功运用于某40通道高速CCD成像系统中,系统并行处理和传输的总数据率高达7.68Gbit/s。 展开更多

关键词 高速 多通道 CCD 并行处理 LVDS

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基于类对比度的CCD相关双采样自适应技术 被引量：4

7

作者 李洪波 胡炳樑 +3 位作者 余璐 孔亮 于涛 高晓惠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期247-253,共7页

相关双采样技术作为CCD视频信号标准预处理技术之一,能有效地抑制CCD复位噪声。双采样时钟位置是相关双采样技术中的关键参数。针对自动确定采样时钟位置这一问题,提出了类对比度评价函数,通过固定场景改变信号采样时钟位置和复位采样... 相关双采样技术作为CCD视频信号标准预处理技术之一,能有效地抑制CCD复位噪声。双采样时钟位置是相关双采样技术中的关键参数。针对自动确定采样时钟位置这一问题,提出了类对比度评价函数,通过固定场景改变信号采样时钟位置和复位采样时钟位置,最大化类对比度评价函数,自动确定CCD相关双采样时钟位置,并对类对比度作为评价函数的原理进行了详细的论证。为了验证算法的有效性,设计了验证平台。实验表明:该方法能够有效地确定相关双采样时钟的位置,而且算法确定的位置不稳定度低至3%,对不同亮度具有较强的鲁棒性,同时该方法相对于传统方法能够有效提高获取图像的信噪比。 展开更多

关键词 类对比度 CCD 高速 多通道 相关双采样 自动化

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一种新型基于高速串行通信的多通道同步采样技术 被引量：7

8

作者 姜雷 周华良 +3 位作者 郑玉平 夏雨 姚吉文 吴通华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期82-85,共4页

微机型高压继电保护装置需要实时采样和处理多通道交流电气量数据,多通道采样数据的同步性和数据处理的实时性是影响保护性能的2个重要因素。文中针对以往同步采样及数据接口方式进行了改进,提出了一种基于高速串行通信的多通道同步采... 微机型高压继电保护装置需要实时采样和处理多通道交流电气量数据,多通道采样数据的同步性和数据处理的实时性是影响保护性能的2个重要因素。文中针对以往同步采样及数据接口方式进行了改进,提出了一种基于高速串行通信的多通道同步采样技术,硬件上进一步保证数据采样同步性,同时提高采样数据传输、存储的快速性和并发性。该技术具有很好的扩展性和高可靠性,可以满足不同微机型高压继电保护装置,尤其是模拟采样回路通道数需求较多的场合,目前已经在某系列微机型高压继电保护装置上得到验证并取得实际工程应用。 展开更多

关键词 继电保护 同步采样 高速串行 多通道

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基于PC104和CPLD的高速/多通道数据采集系统的设计与实现 被引量：7

9

作者 梅红伟 吴学杰 +1 位作者 商秋芳 庞维 《现代电子技术》 2007年第5期152-154,159,共4页

开发了基于PC104和CPLD的高速/多通道数据采集系统,该数据采集系统利用CPLD可编程逻辑器件的模块化设计思想和先入先出(FIFO)芯片作为缓冲存储器,解决了A/D转换器的采样速率和CPU的工作时钟频率不匹配的问题,避免了数据丢失和控制不便... 开发了基于PC104和CPLD的高速/多通道数据采集系统,该数据采集系统利用CPLD可编程逻辑器件的模块化设计思想和先入先出(FIFO)芯片作为缓冲存储器,解决了A/D转换器的采样速率和CPU的工作时钟频率不匹配的问题,避免了数据丢失和控制不便等问题,提高了CPU效率。该数据采集系统不但可以实现高速多通道模拟信号的采集,而且可以很方便地扩展模拟量的输入通道数。本系统在牵引动力国家重点实验室的液压伺服控制系统中获得了很好的应用效果。 展开更多

关键词 PC104 AD9221 FIFO CPLD 高速/多通道 数据采集

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高速列车车载多天线系统传输方案及容量分析 被引量：7

10

作者 罗万团 方旭明 +1 位作者 程梦 周祥娟 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期90-98,共9页

在对高铁视距SIMO(single-input multiple-output)下的直线多天线阵列接收进行三维建模的基础上,分析了车载N组阵列合并接收的信道容量,发现合并后的信道容量在基站附近会得到提升,但是存在抖动,而且很快衰减到香农容量,单纯地增加接收... 在对高铁视距SIMO(single-input multiple-output)下的直线多天线阵列接收进行三维建模的基础上,分析了车载N组阵列合并接收的信道容量,发现合并后的信道容量在基站附近会得到提升,但是存在抖动,而且很快衰减到香农容量,单纯地增加接收天线阵列组数N并不能获得平稳容量增益。研究还发现,调整阵列的参数并将阵列进行分组,适当改变每组阵列的权重值可获得稳定容量增益。计算机数值仿真结果也表明,适当的设置会使得列车在不同速度下克服驶过基站时的容量振荡,并获得平稳的信道容量。 展开更多

关键词 高速铁路 SIMO 多天线阵列 信道容量

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基于FPGA的多路高速数据采集系统 被引量：46

11

作者 林长青 孙胜利 《电测与仪表》 北大核心 2005年第5期52-54,共3页

结合数据采集系统在航天遥感中的应用,介绍了一种基于FPGA的多路数据采集系统,给出了硬件原理框图,并对系统进行了分解,而后讨论了影响系统性能的因素。实际应用证明,采用该方法设计的系统能有效地完成多路同步高速数据采集任务。

关键词 FPGA 多路 高速数据采集

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新型电力系统通用控制器的研究与实现 被引量：3

12

作者 高辉 崔文进 +1 位作者 莫昕 童陆圆 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第14期21-24,41,共5页

介绍了一种应用于电力系统的基于数字信号处理器 (DSP)的新型通用型控制器。它集成了DSP强大的数字信号处理能力、PCI总线优良的数据通信能力和高速多通道数据采集功能 ,可以快速处理各种复杂的控制算法 ,对电力系统进行实时控制以改善... 介绍了一种应用于电力系统的基于数字信号处理器 (DSP)的新型通用型控制器。它集成了DSP强大的数字信号处理能力、PCI总线优良的数据通信能力和高速多通道数据采集功能 ,可以快速处理各种复杂的控制算法 ,对电力系统进行实时控制以改善供电质量和提高供电效率。该控制器具有良好的通用性和灵活性 ,不仅能应用于电力系统 ,而且能应用于其他一般的工业控制系统中。 展开更多

关键词 通用控制器 PCI总线 电力系统 自动化

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高速多通道数据采集传输系统的设计 被引量：5

13

作者 赵忠凯 尹达 刘海朝 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第12期136-140,共5页

设计了一种基于FPGA与DSP的高速多通道实时数据采集传输系统。该系统通过FPGA实现对时钟、ADC、DSP等芯片的功能配置,采集数据由FPGA预处理后通过EMIF接口传送至DSP,并完成后续的复杂信号处理。该系统最高数据采集速率可达500 MSPS,FPGA... 设计了一种基于FPGA与DSP的高速多通道实时数据采集传输系统。该系统通过FPGA实现对时钟、ADC、DSP等芯片的功能配置,采集数据由FPGA预处理后通过EMIF接口传送至DSP,并完成后续的复杂信号处理。该系统最高数据采集速率可达500 MSPS,FPGA与DSP之间可实现高速率的数据传输。实际测试结果表明,该系统实现了多通道数据的实时同步采集、传输与处理,数据采集达到较高性能,能够满足当前复杂电磁环境下精确制导雷达数据处理分析的需求。 展开更多

关键词 多通道 高速数据采集 EMIF FPGA&DSP

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基于SRapidIO及PCIe协议的雷达多通道数据光纤高速记录系统 被引量：5

14

作者 母其勇 王永良 +2 位作者 高飞 王俊 任磊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第A02期30-33,61,共5页

针对目前雷达原始零中频数据后期重新分析的需求,实现低成本的雷达多通道高速数据记录的目的,通过对串行高速输入输出(SRIO)协议三层链路建立过程的分析与实测,设计了基于光纤传输的雷达数据接口,解决了雷达处理机与数据记录卡间Xilinx... 针对目前雷达原始零中频数据后期重新分析的需求,实现低成本的雷达多通道高速数据记录的目的,通过对串行高速输入输出(SRIO)协议三层链路建立过程的分析与实测,设计了基于光纤传输的雷达数据接口,解决了雷达处理机与数据记录卡间Xilinx与Altera两个FPGA厂商SRIO协议互连的问题,以及设计了基于分页DMA控制的PCIe协议接口转换与数据乒乓记录系统,实现了数据传输接口的标准化,实现了高速数据的低成本与高可靠记录。本系统的实现解决了新体制雷达获取实测数据中面临的数据量大、数据通道多、雷达与记录端的远距离传输问题。 展开更多

关键词 串行高速输入输出 PCIE 多通道数据 光纤 高速记录系统

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5×1024×10高速核辐射能谱获取系统研制 被引量：2

15

作者 杨进蔚 潘大金 +2 位作者 张炜 曾庆希 曾建勇 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期197-200,共4页

在磁约束聚变实验装置的物理实验中,为了测量高温等离子体辐射的某特定能量区域的X射线或其他核辐射能谱的时、空分布,需要在托卡马克的极向和环向方向布置多台X射线探测器,每次放电可同时获得数十个能谱,为了不牺牲能谱中的重要信息(... 在磁约束聚变实验装置的物理实验中,为了测量高温等离子体辐射的某特定能量区域的X射线或其他核辐射能谱的时、空分布,需要在托卡马克的极向和环向方向布置多台X射线探测器,每次放电可同时获得数十个能谱,为了不牺牲能谱中的重要信息(如线辐射),以及能量分辨的需要,要求每个能谱有1024道,每个谱采集的时间分为:40、80、160、240ms,可自由设定,每道容量16位,每次放电可同时获得50个能谱,可扩展到80个能谱。 展开更多

关键词 高速核辐射能谱获取系统 磁约束聚变实验装置 托卡马克装置 X射线 快速缓冲存储器 核辐射能谱 测量

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多路高速短消隐期线阵CCD图像数据存储设计 被引量：2

16

作者 余达 龙科慧 +4 位作者 徐东 赵莹 王冶 陈佳豫 刘金国 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期284-289,共6页

针对频率超过100MHz的高速航空航天遥感相机图像数据瞬时并行存储困难问题,提出了一种多路高速短消隐期CCD图像数据存储的方法。先将各路图像数据并行存储到SDRAM阵列,然后再逐路读出图像数据并经采集卡存储到主机的硬盘上;针对SDRAM需... 针对频率超过100MHz的高速航空航天遥感相机图像数据瞬时并行存储困难问题,提出了一种多路高速短消隐期CCD图像数据存储的方法。先将各路图像数据并行存储到SDRAM阵列,然后再逐路读出图像数据并经采集卡存储到主机的硬盘上;针对SDRAM需定时刷新开销大的问题,将输入图像数据进行位宽变换,降低SDRAM的读写时钟频率;采用串并转换和并串转换操作结合异步FIFO进行不同时钟域数据接口,解决了高速下图像数据非整数倍位宽转换难题,并给出了SDRAM最低的工作频率和异步FIFO的最小深度的计算公式。研究应用结果表明,以FPGA为数据处理和控制核心的设计满足应用要求,并行接收总数据率高达4.13Gbit/s。 展开更多

关键词 多路 高速 短消隐期 并行存储 位宽转换

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高速铁路平原场景无线信道小尺度衰落特征的研究 被引量：5

17

作者 刘留 陶成 +1 位作者 邱佳慧 陈后金 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期41-46,共6页

研究高速移动条件下无线信道特性是发展高铁新型通信系统的基础。本文基于标准信道探测仪Propsound在高速移动条件下平原场景的无线信道探测数据,分析此场景下的小尺度衰落特征。K因子在列车靠近接收天线时最大值为20dB,远离天线时取值... 研究高速移动条件下无线信道特性是发展高铁新型通信系统的基础。本文基于标准信道探测仪Propsound在高速移动条件下平原场景的无线信道探测数据,分析此场景下的小尺度衰落特征。K因子在列车靠近接收天线时最大值为20dB,远离天线时取值为8dB～10dB;时间色散特性上,多径延时随着列车先靠近又远离接收天线而变化;区别于经典的Doppler功率谱,高速条件下无线信道在列车穿越基站的过程中呈现快速Doppler特性,并无Doppler扩展。 展开更多

关键词 高铁无线信道 平原模型 K因子 多径时延 DOPPLER

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车用汽油机射流燃烧系统的研究进展 被引量：2

18

作者 林建生 秦德 +2 位作者 张建昭 尚秀镜 刘友钧 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期53-55,共3页

汽油机射流燃烧系统已有多年的研究开发和实践 ,经过反复考验 ,其优越性得到证实。本文从射流室的特殊结构特点出发 ,利用多通道光纤高速摄影照片和示功图分析并结合紊流燃烧理论 ,对射流燃烧过程的燃烧特性进行的研究 ,论证了其诸多方... 汽油机射流燃烧系统已有多年的研究开发和实践 ,经过反复考验 ,其优越性得到证实。本文从射流室的特殊结构特点出发 ,利用多通道光纤高速摄影照片和示功图分析并结合紊流燃烧理论 ,对射流燃烧过程的燃烧特性进行的研究 ,论证了其诸多方面的优越性。 展开更多

关键词 汽油机 射流燃烧系统 多通道光纤高速摄影 汽车

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基于FPGA的多通道高速数据采集系统 被引量：3

19

作者 许庆芬 黄可生 +1 位作者 林峰 徐小杰 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2012年第S2期386-388,共3页

在高速数据采集系统中,数据的传输与存储常常构成了瓶颈。本文提出了一种基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)的高速实时数据采集存储系统的实现方法,实现了对雷达、声纳等高速数字信号的实时采集与大容量存储及... 在高速数据采集系统中,数据的传输与存储常常构成了瓶颈。本文提出了一种基于现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)的高速实时数据采集存储系统的实现方法,实现了对雷达、声纳等高速数字信号的实时采集与大容量存储及分析。该系统已成功应用于某舰船的电子装备数据采集系统中。 展开更多

关键词 高速数据采集 现场可编程门阵列 多通道

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基于ADSP21160的多通道同步采样并行处理系统 被引量：3

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作者 阎振华 黄建国 张群飞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第12期129-131,共3页

为了满足水声通信以及水下信号处理和目标识别等方面对高速实时并行处理系统的要求,文章设计并研制了一种基于4片SHARC-DSP芯片(ADSP21160)和多通道同步采样ADC芯片的多处理器并行数字信号处理系统,解决了水声通信与阵列信号处理中多通... 为了满足水声通信以及水下信号处理和目标识别等方面对高速实时并行处理系统的要求,文章设计并研制了一种基于4片SHARC-DSP芯片(ADSP21160)和多通道同步采样ADC芯片的多处理器并行数字信号处理系统,解决了水声通信与阵列信号处理中多通道同步采样和大数据量的高速实时处理的问题,同时该系统具有良好的稳定性和通用性。 展开更多

关键词 高速实时处理 并行处理系统 多通道同步采样 ADSP21160

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