马延军，张　红，李新民，康晓非

(西安科技大学 通信与信息工程学院，陕西 西安 710054)



一种基于LTC2270的高速数据采集器设计与实现

马延军，张红，李新民，康晓非

(西安科技大学 通信与信息工程学院，陕西 西安 710054)

摘要软件无线电系统已经得到了广泛的应用，然而高速及高动态范围的数据采集仍然是其设计难点之一。针对此难点问题，基于LTC2270高速AD采样芯片及USB2.0接口芯片FT232H，设计了一款高速数据采样模块，其最高传输速率达到了40 Mbytes/s，对应16 bits量化的AD芯片，其符号速率达到20 Msymbols/s。其中，采用了Altera公司的EP3C5可编程器件完成了对LTC2270与FT232H的时序控制。在频谱分析仪的配合下，完成了对中频信号的直接采样。实验结果表明，该系统能提供大约77 dB的动态范围，可广泛应用于软件无线电平台及通信信号采集与处理。

关键词高速数据采集；FPGA；LTC2270；USB2.0

Design and Implementation of High-speed Data Acquisition System Based on LTC2270

MA Yan-jun,ZHANG Hong,LI Xin-min,KANG Xiao-fei

(CollegeofCommunicationandInformationEngineering,Xi’anUniversityofScienceandTechnology,Xi’anShaanxi710054,China)

AbstractThe software-defined-radio has been widely adopted,one of the difficulties in design is high-speed and high-dynamic data acquisition.To address this issue,a high data rate acquisition module is designed based on an LTC2270 ADC chip and an FT232H USB2.0 chip,of which the highest transmission speed reaches 40 Mbytes/s and the symbol rate is 20 Msymbols/s for 16 bits quantization of the LTC2270.An EP3C5 FPGA chip is used to control the LTC2270 and the FT232H chips.The direct sampling for IF signal is implemented by using spectrum analyzer.The experiment results show that this system can provide about 77 dB dynamic range,it can be widely used for signal acquisition in communication systems and software-defined-radio.

Key wordshigh speed data acquisition;FPGA;LTC2270;USB2.0

0引言

数据采集系统是信号与信息处理系统的重要组成部分，随着信息技术和高速互联技术的飞速发展，人们面临的信号处理任务越来越繁重，数字信号处理的速度和精度要求也越来越高。这些高速数据采集系统广泛应用于各类仪器仪表、电子通信及软件定义无线电(SDR)等领域[1-7]。衡量其性能的关键参数有采样速率、采样精度及数据采集深度等几个方面。现有的高速数据采集系统常采用PCI、通用串行总线USB及以太网等接口与PC机交换数据。其中PCI总线接口技术进一步发展为PCIe，广泛用于计算机采集系统。USB的接口速率由USB1.0规范中定义的1.5 Mbps一直发展到USB3.0接口规范的5 Gbps。……