Gigabites mérésadatgyűjtés

OData támogatás
Konzulens:
Lazányi János Gyula
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Dolgozatomban egy FPGA áramkörrel megvalósított mérésadatgyűjtő rendszert mutatok be. A konkrét eszközt a Sagax Communications kft. fejlesztette a rádiófrekvenciás vevői középfrekvenciás jelének digitalizálására, további digitális jelfeldolgozási feladatok elvégzésére. A mérésadatgyűjtő eszközök területén egyre nagyobb az igény olyan megoldások iránt, ahol az analóg és mintavevő fokozatok a PC-től elkülönülten helyezkednek el. Az ilyen megoldásokhoz nagy sebességű interfészre van szükség. A Gigabites ethernet kézenfekvő megoldásnak bizonyult, hiszen széles körben elterjedt, megfelelően gyors, platform független. A mérésadatgyűjtő kártyán 10/100/1000 Mbps Ethernet fizikai illesztő áramkör (PHY) és a szükséges leválasztó transzformátorokkal ellátott RJ45 csatlakozó található. A működéshez szükséges 10/100/1000 adatkapcsolati réteget megvalósító áramkör (MAC) és a felsőbb rétegeket megvalósító blokkok Xilinx Spartan 3A DSP FPGA-ban foglalnak helyet. Mivel a IP ill. UDP csomagokat, nem szoftveresen egy beágyazott processzor, hanem kifejezetten erre a célra tervezett FPGA-n belül megvalósított áramkörök kezelik, pont-pont full-duplex kapcsolat esetén a sávszélesség jó közelítéssel elérheti az elméleti maximumot. Ez azt jelenti, hogy ez a megoldás kiválthatja a hasonló kártyákon alkalmazott 33MHz-es 32bites PCI buszt.

A feladat magában foglalja egy PC-s szoftver kifejlesztését, amely képes kommunikálni az eszközzel. A felhasználó által a szoftver grafikus felületén végrehajtott módosítások az eszközhöz vezérlő csomagok formájában érkeznek. A középfrekvenciás jel digitalizált mintái UDP csomagokban jutnak a PC-hez. A szoftver a csomagokat sorba rendezi, az így visszanyert időtartománybeli mintákat grafikusan megjeleníti. Egy oszcilloszkóphoz hasonlóan így időtartománybeli vizsgálatokat végezhetünk. A trigger kezelőszervek és megfelelő hardver modulok segítségével biztosított, hogy periodikus jelek mintavételezésekor, az adatgyűjtést mindig azonos fázisban indítsuk, így látszólag álló képet kapjunk. A valódi cél azonban az, hogy a mintákon végzett FFT (Fast Fourier Transform – Gyors Fourier Transzformáció) számítást követően a mintákon frekvencia tartománybeli vizsgálatokat végezhessünk.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.