李献球

(中国卫星导航定位应用管理中心，北京100088)

1 引言

卫星导航涉及千家万户，各类用户不断对其提出更高的精度、完好性、连续性、可用性等要求。地面系统作为卫星导航系统的监制中心，需要对导航卫星的工作状态实现24*7小时的全天候、全时段监控，并且能够为地面工作人员决策提供快速分析结果，这就对导航卫星信号数据采集系统提出了新的要求。

传统的数据采集系统多采用CPCI架构，数据采集、数据分析、数据存储、数据回放各部分相分离。这种结构虽然设计简单，稳定性高，但是却具有传输带宽低，采集速率低，系统体积大，维护困难等一系列缺点。针对导航卫星信号数据采集的新要求，提出一种集成了采集、分析、存储、回放为一体的高速数据采集系统。

该系统采用PCIe架构，整个系统除机箱外，仅需要两套PCIe板卡。一套PCIe板卡采用背底板结构，可以完成数据采集、数据实时处理、数据回放等功能，带宽为全双工1GB;另一套PCIe板卡为固态存储板卡，采用全flash代替传统的磁盘完成数据存储，带宽为全双工900MB。

2 系统设计

为了提高系统实现的灵活性，降低系统实现难度，采集板卡系统采用了背底板结构［1］。背板主要实现信号采集和信号处理功能，底板主要实现与上位机之间的数据传输功能，背板与底板之间采用高速并行传输接口相连接。系统有两种工作模式:采集模式和回放模式。采集模式下，背板信号处理单元处理AD采集的信号并进行处理，然后将处理结果传输到上位机显示和将采集的数据传输到上位机保存;回放模式下，背板信号处理单元处理上位机回传下来的数据，同时将处理结果上传到上位机进行显示。……