概述
32路同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以完成32路數(shù)據(jù)的同步采集,、存儲(chǔ)以及實(shí)時(shí)信號(hào)處理等功能,。
32路同步數(shù)據(jù)包括單個(gè)板卡通道之間的同步和多個(gè)板卡之間的同步,，同步后的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)在板載DDR3,，再通過PCIe接口把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī),，如果采集的是瞬態(tài)信號(hào),，如主動(dòng)超聲波探測(cè)模式,，可以使用Standard模式，可以把數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在板載DDR3上,，但要求采集的數(shù)據(jù)不能超過板載DDR3存儲(chǔ)容量,；如果采集的是連續(xù)信號(hào)，如被動(dòng)超聲波探測(cè)模式,，可以使用FIFO模式,，數(shù)據(jù)可以一邊存儲(chǔ)在DDR3上，一邊把數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī),，存儲(chǔ)的時(shí)間的長短受限于磁盤容量的大小,。
32路同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)適用于實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)狀態(tài)在線檢測(cè)、噪聲檢測(cè),、溫度試驗(yàn),、環(huán)境試驗(yàn)、雷管引爆延遲時(shí)間檢測(cè)等,。
北京坤馳科技有限公司基于數(shù)據(jù)采集與控制部分,，為用戶提供一套解決方案，涉及到信號(hào)的采集存儲(chǔ)或處理,。
系統(tǒng)框圖：
系統(tǒng)規(guī)格
采集模塊：
德國Spectrum公司：M2i-4912-exp基于PCIE總線的數(shù)據(jù)采集卡：
l8通道同步采集,。
l16bit采集精度，大10Msps采樣率,。
l±200mV到±10V軟件可調(diào)增益設(shè)置,。
lAC/DC輸入可設(shè)置。
lPCIEx1總線,，連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率＞160MB/s,。
l支持多板同步采集級(jí)聯(lián)。
存儲(chǔ)模塊：
RAIDSSD存儲(chǔ)模塊：
l大支持8塊SATA3.0接口存儲(chǔ)介質(zhì),。
l采用4塊容量512GB的SSD組成RAID0存儲(chǔ)陣列,。
l標(biāo)配容量2TB，可以擴(kuò)展到4TB,，或8TB。
l連續(xù)存儲(chǔ)速度＞800MB/s,。
GPU實(shí)時(shí)處理模塊：
lnVIDIATeslaK10,。
lKeplerGPU架構(gòu)
l支持CUDA并行處理。
lCUDA處理核心3072,。
l單精度浮點(diǎn)運(yùn)算能力為1.58TFLOPS,。
計(jì)算機(jī)平臺(tái)：
lIntelCorei7980X,3.33GHzprocessor
l24GBofDDR3RAM&upto16TBofdiskspace
lFourPCI-e(x16)expansionslots
l16:10，17"LCDwithresolutionsupto1920x1200
lWindow7操作系統(tǒng)
l1250W,，220VAC電源模塊
·
系統(tǒng)功能
采集板卡M2i-4912-exp系列工作模式：
lSingleRecord
當(dāng)板卡工作在SingleRecord模式下,，以根據(jù)外觸發(fā)或者通道觸發(fā),，選擇相應(yīng)的觸發(fā)方式，每當(dāng)trigger信號(hào)到來板卡就開始采集信號(hào),，采樣的總長度是每次設(shè)置的單次采集的長度,。
lMultiRecord
當(dāng)板卡工作在MultiRecord模式下，可以根據(jù)外觸發(fā)或者通道觸發(fā),，選擇相應(yīng)的觸發(fā)方式,，每當(dāng)trigger信號(hào)到來板卡就開始采集信號(hào)，采樣的總長度是每次觸發(fā)采集的信號(hào)的長度的累加,。
lABA
當(dāng)板卡工作在ABA模式下,，觸發(fā)信號(hào)到來時(shí)，開始快速采集信號(hào),，觸發(fā)信號(hào)沒有時(shí),，采樣率降低，可以保持連續(xù)采集數(shù)據(jù),。
l多板同步采集系統(tǒng)
Spectrum提供start-hub功能,，通過獨(dú)有的數(shù)據(jù)同步和補(bǔ)償功能，能精確的同步多塊（200塊以上）采集板卡,，使多塊板卡在統(tǒng)一的時(shí)鐘和觸發(fā)系統(tǒng)下工作,，并保證各個(gè)通道間小的誤差。
Stream32Channels10MS/s：
1xSPcB8-E6includingSBench6-Pro（SBench6-Pro已經(jīng)包括多板同步功能）
StreamingSpeed640MByte/s
Continuousstreamingfornearly7hours
1xSPcB8-E6includingSBench6-Pro（SBench6-Pro已經(jīng)包括多板同步功能）
StreamingSpeed640MByte/s
Continuousstreamingfornearly7hours
GPU實(shí)時(shí)處理能力：
CUDA并行計(jì)算架構(gòu)
Nvidia的CUDA架構(gòu)用于提供本地計(jì)算接口,，包括兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)語言,，例如C，和較新的基于API的OpenCL和DirectX計(jì)算,，設(shè)計(jì)達(dá)到100~1000核并行線程,，CUDA允許真正的海量計(jì)算環(huán)境
GPU和CPU完成FFT時(shí)間比較
測(cè)試環(huán)境
CPU：Inteli7。
內(nèi)存：4條8GB的DIMM,，總存儲(chǔ)容量32GB,。
FFT處理庫函數(shù)：IntelMathKernelLibrary(數(shù)學(xué)核心算法庫)
測(cè)試結(jié)果
Spectrum公司提供完整的軟件開發(fā)平臺(tái)，具備二次開發(fā)API函數(shù)和豐富的例程,。并提供集成應(yīng)用程序SBench6-Pro,，可以完成多塊采集模塊集成控制和生實(shí)時(shí)波形顯示：
l同步軟件打開Sbench6會(huì)出現(xiàn)如下所以連接的板卡32路通道數(shù)據(jù)
l系統(tǒng)支持多個(gè)板卡的streaming流盤模式，需要Sbench6Pro和Sbench6-Multi軟件支持
Sbench6軟件里設(shè)置streaming采集方式Continuous,，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大小取決于磁盤陣列的大小
l系統(tǒng)軟件支持MultiRecord采集,，可以對(duì)外部觸發(fā)信號(hào)敏感采樣，可以設(shè)置MultiRecord的個(gè)數(shù),，采樣長度可設(shè)置,，采樣率可設(shè)置，支持時(shí)間戳功能
l支持FFT功能,，可以對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,，可以加hanning窗,，hamming窗，blackman窗,，有效的防止了由于頻率分辨率不足,，導(dǎo)致的頻譜泄漏問題。
l支持用戶二次開發(fā)的C/C++程序設(shè)計(jì),，用戶可以編程實(shí)現(xiàn)讀寫文件操作,，保存采集的數(shù)據(jù)
l支持用戶二次開發(fā)的matlab程序，使用戶可以采集顯示數(shù)據(jù)
l在連續(xù)模式下Spectrum公司提供多線程例程,，支持變存儲(chǔ)變實(shí)時(shí)計(jì)算和顯示功能,。實(shí)時(shí)計(jì)算由GPU負(fù)責(zé)，實(shí)時(shí)顯示功能由多核CPU完成,，以I78核心CPU的處理能力,，實(shí)時(shí)顯示2~4個(gè)通道的有用數(shù)據(jù)是可以勝任的。
脈沖采集原理
針對(duì)用戶產(chǎn)生的窄脈沖信號(hào)特征,，信號(hào)幅度0-2Vpp,，可以選取采集卡的前置放大器范圍2.5V，窄脈沖的重復(fù)頻率是1kHz,，這樣脈沖信號(hào)都是burst模式出現(xiàn)的,。采集卡可以選擇通道觸發(fā)，設(shè)置某一個(gè)閾值,，當(dāng)達(dá)到這個(gè)閾值,，就開始采集，這樣保證采集到的數(shù)據(jù)都是有效的脈沖數(shù)據(jù),。用戶可以針對(duì)采集到的脈沖數(shù)據(jù),，去除大量無用型號(hào)和噪聲信號(hào)。
系統(tǒng)外形尺寸和環(huán)境指標(biāo)：
lDimension/Weight17.06”Hx13.67”Wx9.02”D/30Lbs,。
lShockOperating:10g,11ms,Half-Sine,。
lVibrationOperating:10-500Hz(0.4Grms)。
lNon-Op:10-500Hz(1.12Grms),。
l工作溫度：-25℃～+50℃,；
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