范 威，楼喜中，邢国鹏，辛崇丰，全大英

(中国计量大学信息工程学院，浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室，浙江杭州 310018)

0 引言

在声呐和语音信号处理设备的科学实验、研发、生产和应用中，多通道采集器扮演着重要的角色，用于实验室和外场数据采集、设备中性能评估和设备检验检定等。

根据声呐和语音信号处理的特点，采集器的采集通道数一般达到几十个甚至一百个以上，语音信号和声呐的频率范围在3 Hz～97 kHz之间。为了满足上述要求，文献[1]设计的搭载于自主无人航行器的多波束声呐接收系统，选用16 bit模数转换器AD7657，实现了最高采样率为250 KSPS的108通道同步数据采集；文献[2]设计的多通道采集检测系统应用16 bit ADC芯片AD7606，实现了在强噪声环境下采样率为100 KSPS的128通道并行实时数据采集功能。采集器除了通道数及采样率的要求外，还应考虑到采集器对于通道一致性、存储带宽和处理实时性的需求[3-5]。

采集器的主控芯片可以在单片机、DSP和FPGA芯片中选取。FPGA与单片机和DSP对比，具有工作时钟频率高、高集成度、实时性强、丰富的内部逻辑资源且易于编程和研发周期短等很多优势[6-8]。采集器的采样精度和采样率取决于硬件设计所采用的ADC芯片，在ADC芯片选择的时候，需要在采样率、采样精度和复杂度之间折中。

本系统采用高性能FPGA和高集成度的ADC，设计通道数为192个、最高采样率为256 KSPS、采样精度为24 bit的多通道信号采集器。该采集器能够同步采集声呐或语音信号，存储到存储板或者从主控板输出以完成进一步的分析和处理。……