在當今數字化、智能化高速發展的時代，數據已成為推動各行業進步的核心驅動力。無論是工業生產的自動化升級、科學研究的深度探索，還是通信領域的高速傳輸，都離不開高效、精準的信號采集與處理技術。高速信號采集模塊作為信號采集與處理的核心，已成為推動各行業數字化轉型和智能化升級的關鍵組件。它憑借強大的信號采集、處理和傳輸能力，為復雜多變的應用場景提供精準、高效且穩定的信號采集支持，滿足對數據采集與處理的實際需求，加速數字化轉型步伐。這極大提高了5G、具身智能、工業控制、航空航天等行業對信號數據采集的高速度、高精度與處理能力的效率和質量。

本文介紹的中科億海微FPGA高速信號采集解決方案應用于信號采集與處理領域，用于信號的數據采集、處理和傳輸。該方案主要由外信號交互單元和核心處理單元組成。

圖 FPGA高速信號采集解決方案系統框圖

對外信號交互單元主要由電源管理模塊、模數轉換模塊、數模轉換模塊、通信控制模塊等組成，負責數據采集、對外通信擴展功能；核心處理單元主要由主FPGA模塊、調式模塊、Flash存儲模塊、DDR模塊、輔助FPGA模塊等組成，負責數據處理、存儲功能。對外信號交互單元和核心處理單元之間通過高速板對板連接器傳輸信號數據和指令信息。

【方案特點】

●支持多種模擬信號輸入范圍及頻率范圍；

●支持寬幅值及頻率范圍的信號輸出；

●具備多路同步采集，支持FPGA控制觸發，采樣率靈活可調；

●支持多種采集模式，滿足不同應用場景需求；

●支持采集數據可實時傳輸，可靈活配置多種數據輸出方式；

●支持多種常見波形輸出，具備優異的波形性能；

●支持RS422接口數據信息通信交互；

●提供多路數據輸入輸出通用接口，滿足多種應用需求；

●支持算法的二次定制化開發；

●支持USB接口實現U盤或SD卡的固件更新。

【典型應用】

●工業生產：用于實時監控生產過程數據，提高生產效率和產品質量；

●科學研究：高速高精度采集，為實驗提供可靠數據支撐；

●無線通信：在5G基站等設施中實現高速信號處理與傳輸；

●航空航天：實時處理傳感器數據，確保飛行控制系統和衛星通信穩定安全；

●醫療電子：低功耗高性能，助力便攜醫療設備長時間穩定高效數據處理。