孙 甜 张 硕 庞存锁

(中北大学 太原 030051)

0 引言

随着现代电子技术的进一步普及与发展,我们对信息要求越来越高,推动着A/D、D/A采样率的提高,信息数据的采集和传输等主要的信息技术已被广泛应用于工业、通讯、医学等众多领域。

在采集超声信号时，需要同时监测几路信号，或者需要接收处理各种信号，并且由于接收各路信号的时间不同，而且接收速率也可能不同，这时就需要使用到多速率信号处理了。由于单通道采样率提升难度大且成本高，在某些情况下要实现既要采样率高又要分辨率高时，一般就是用多块高采样精度的采样芯片进行时间上的交错采样提高采样率。在高速采样设备中由于采样速率高带宽大，不能做到实时的传输，所以大多数采样设备都采取数据缓存策略，将前端采样卡采集的数据信息进行暂时的缓存，然后再进一步进行传输。

故本文基于FPGA开发平台拟设计多路高速高精度数据采集设备结合以太网技术进行数据传输，旨在实现大规模数据采集传输实时性。

1 总体设计

多路超声信号采集与传输系统[1-4]主要由信号调理、信号采集和数据传输三部分组成。总体设计框图如图1所示。

图1 总体设计框图

4路的模拟信号先通过一个放大电路，FPGA控制A/D转换器对所输入的模拟信号进行模数转换，然后进行数字带通滤波，最后完成了信号的采集。在以太网进行数据传输的过程中，上机位软件通过以太网芯片向上位机发送一个读数指令，然后将所有被采集的数据信号通过以太网传输返回到上位机，对这些数据都进行显示、保存。……