數字化采樣儀的革新與發展

ADQ7數字化采樣儀：

SP Devices的ADQ7數字化采樣儀擁有一個或兩個14位采集通道，可采集交流或直流耦合信號，單通道模式下總采集速率為10采樣/秒（雙通道模式下為5G采樣/秒的），并適用多種總線格式，如MTCA.4、USB3、PCIe、PXIe和10 Gbit以太網，最大持續的數據傳輸速率可維持在5 Gbytes/秒（超過PCIe）。

圖1：ADQ7DC的外觀圖

從以上參數可得到一個顯而易見的缺陷：總線帶寬太小，導致流出模塊無法獲得完整，連續的數字化數據，因此需要從添加本地存儲、優化板載處理以及減少數據塊大小三個方面來改善該問題。

Xilinx Kintex UltraScale FPGA提供了極高性價比的適配功能，提供足夠的板載存儲，并優化板載處理功能。

見下圖所示：

圖2：直流耦合ADQ7DC的框架圖

在框圖左側，兩對高速ADC（采集速度為10 Gsamples / sec）直接將數據傳遞到Kintex UltraScale FPGA，執行多個信號處理步驟，包括校準、增益和偏移調整，觸發、以及任何用戶自定義的實時信號處理。通過使用SP Devices的開發套件可自定義這些處理塊，同樣也可以選擇性性購買SP Devices為ADQ7開發的多個信號處理模塊，包括：

高級時域固件（-FWATD）

脈沖數據（-FWPD）

軟件定義無線電（-FWSDR）

由框圖可見，Kintex UltraScale FPGA還管理ADQ7模塊的總體時序控制，并通過FIFO管理數據流，進出4Gbyte DRAM數據流以及該模塊提供的各種接口系列（本框圖中以PCIe為例）。

該數字化器通過使用賽靈思全可編程器件來實現復雜系統中的大多數功能。設計中的Kintex UltraScale FPGA實現除了ADC，時鐘，存儲器和一些接口硬件之外的所有功能。其他功能模塊都很好地集成在一個UltraScale器件中，具有足夠能力的同時還允許添加用戶自定義的功能。這種靈活性極大的方便了系統設計人員，具有極強的性價比。

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Kintex UltraScale FPGA：
Kintex UltraScale是具有最佳的性價比的20nm器件，包括中端器件、下一代收發器、還具有低成本封裝等優勢，并且同類產品中具有最高信號處理帶寬，實現最佳的性能和成本效益。該系列是100G網絡和數據中心應用中的分組處理以及下一代醫學成像，8k4k視頻和異構無線基礎設施所需的DSP密集型處理的理想選擇。