喻 鹏，肖大为，姬 庆



基于FPGA的水下多路数据采集存储系统

喻 鹏，肖大为，姬 庆

（海军工程大学，武汉430033）

设计了以FPGA器件SPARTAN-6系列为核心的多通道数据采集存储系统，通过FPGA对扩展AD和存储卡的工作时序控制，实现数据采集存储功能。该系统具有可靠性强，采集速度快，体积小，存储空间大和功耗较低的特点。

FPGA 数据采集 数据存储

0 引言

随着对海洋开发力度的加大，水下信号采集在军事、民用上需求越来越大。相比于陆地上，水下数据采集存在着工作环境复杂，数据通讯困难的问题，所以一般均采用先采集存储后取出来进行数据分析的方法。这对采集可靠性、采集工作时长、存储容量要求较高。

本系统初步设计具有6个采集通道，实现对声信号（声信号和声包络信号）、磁信号（磁信号分x、y、z三路）、水压信号的采集存储。通过对声、磁、水压信号的提取不仅可以对水下目标的特征进行识别，同时也能够对目标方位进行判别，这对军用及民用探测领域都有一定的使用价值。本系统工作效率高，能连续工作100 h，存储容量大（32G）、成本低，应用性强。

1 系统组成结构

水下采集的信号首先经过信号调理模块进行处理，然后经过AD采样送入FPGA中，经过数据处理后存储到存储器中。与A/D芯片的接口采用FPGA，A/D的串行数据需要经过内部的FIR滤波器进行滤波后串行输出给FPGA，FPGA完成数据处理，存入FIFO（先进先出存储器），当数据存储量达到一定状态时，进行位校验运算，校验完成后将数据写入FLASH。

整体设计如下：