ADSP-TS201S在声雷达信号采集系统中的应用

"该文介绍了基于ADSP-TS201S芯片构建的声雷达信号采集系统，系统设计包括信号采集、信号处理、电源和时钟四大部分。ADSP-TS201S因其高性能计算能力，适用于处理大量实时数据。系统采用CPLD和多片ADC进行信号采集，DSP进行数据处理，SRAM存储多帧数据，双口RAM作为接口，Flash存储程序。文章强调了ADSP-TS201S的高速运算能力和内置大容量存储器的优势，以及AD7864芯片在高速多通道采样中的应用。" 在声雷达技术中，一个关键组件是发射机，它能够定向发射不同频率的声信号。这些声波在遇到不同距离的目标后产生回波，回波中的频率偏差可用于分析风速和风向随高度变化的信息。为了实现这一功能，整个系统需要处理大量的数据，具体来说，每秒近500千样本，每个样本32位，且在一帧约2.7秒的时间内，需执行1100兆条指令，这要求信号采集和处理系统具备高效实时处理的能力。 系统的核心是基于ADSP-TS201S的信号处理单元。ADSP-TS201S是一款高性能数字信号处理器，其600MHz的内核时钟下可实现每秒48亿次乘累加运算和每秒36亿次浮点运算，远超同类产品。芯片内置24Mb的存储器，结合高带宽，确保了高效的数据处理。外部总线设计允许高速数据传输，满足大数据量需求。 信号采集部分由CPLD（复杂可编程逻辑器件）和四片ADC（模数转换器）组成，其中AD7864被选为ADC，因为它的高速多通道同时采样能力，12位转换精度，高达520KSPS的吞吐量，以及低功耗特性，满足了声雷达系统的需求。在系统工作流程中，后端处理器通过中断通知ADSP-TS201S开始操作，DSP根据命令控制ADC采集数据，并通过直接内存访问（DMA）模式读取，处理后数据存储在SRAM中，等待进一步处理或传输。 电源模块确保各部件正常工作电压，时钟模块则由晶振提供基础时钟，经过倍频得到ADSP-TS201S的系统时钟SCLK，并通过分频供AD7864使用。双口RAM作为数据交换的桥梁，使得ADSP-TS201S与其他处理器板能够有效地通信。最后，用户的应用程序存储在Flash中，确保系统的运行。 总体而言，该系统设计巧妙地结合了高性能处理器、高速ADC、大容量存储和优化的时钟管理，实现了声雷达信号的高效实时采集和处理，为风速风向的精确测量提供了可靠的技术支撑。