使用简仪科技产品构建高速数据流盘与回放系统解决方案

应用

本案例面向国产自主可控PXI软硬件平台，构建了一套运行于银河麒麟实时操作系统环境下的高速数据流盘与回放系统。系统以高速数字化仪为核心，实现多通道高速信号的实时采集、连续流盘存储及离线回放分析，保障高速信号在采集、存储与回放全过程中的数据完整性与可靠性，可用于通信、雷达及光电等测试测量场景中的高速数据获取与回溯分析。

挑战

国产化稳定可靠的软硬件系统

在国产操作系统、国产嵌入式控制器及国产存储硬件平台下构建高速数据采集与流盘回放系统，需要在多软硬件协同条件下保证系统的兼容性、稳定性及长期可靠运行。

高速多通道同步采集(1.2 GS/s)

在1.2 GS/s采样率条件下实现多通道同步采集，将产生持续高速的数据流，对系统的数据吞吐能力、实时调度机制及数据完整性提出了严苛要求。

采集完成后的高速流盘存储系统

高速采集产生的大规模连续数据需要实时写入存储系统，要求存储系统具备稳定、持续的高速写入能力，以确保长时间运行过程中不丢帧、不丢数据。

解决方案

国产化稳定可靠的软硬件系统构建

针对国产自主可控平台下对系统稳定性与可靠性的要求，系统整体采用国产实时操作系统、国产嵌入式控制器及国产PXIe硬件平台进行构建。在控制与计算平台方面，选用PXIe-3171 PXI Express嵌入式控制器，该控制器搭载兆芯KX-6640A处理器(4核心，4线程，主频2.6 GHz)，并支持最高32 GB双通道DDR4内存，能够在银河麒麟实时操作系统环境下稳定运行，有效管理高速采集、数据存储与回放等多并发任务，确保系统在长时间、高负载条件下的可靠性与一致性。

高速多通道同步采集系统设计(1.2 GS/s)

针对1.2 GS/s采样率条件下多通道同步采集带来的高数据吞吐与实时性挑战，系统采用简仪PXIe-9827高速数据采集模块作为核心采集单元。该模块具备1.2 GS/s的超高采样率与9位分辨率，支持4通道同步采集，同步精度可达500 ps，能够对瞬态信号及高速波形进行完整捕获与解析。其每秒高达十二亿个采样点的采集能力，为高速信号的精细分析与后续回放提供了可靠的数据基础。

高速流盘存储与回放系统实现

针对高速采集产生的海量连续数据对实时写入与回放分析的需求，系统同步搭载PXIe-826高速数据存储模块，构建高速流盘存储系统。PXIe-826基于PXIe 3U 机箱架构设计，单模块可提供最高7.68 TB的存储空间，能够实现最高2.7 GB/s 的持续写入性能，满足高速数据流长时间不掉速写入的应用需求。该模块可直接安装于标准PXIe 3U 机箱中，形成稳定可靠的一体化高速流盘解决方案，为后续数据回放与分析提供有力支撑。

信号采集

流盘回放

使用的简仪产品

硬件

PXIe-2315G3：高数据传输带宽5槽PCIe Gen3机箱

PXIe-3171：国产兆芯KX-6640A处理器高性能PXI Express控制器

PXIe-9827：4通道，9-bit高速模拟输入，1.5% 满量程精度，采样率1.2 GS/s，多通道同步采集，精度高达500 ps

PXIe-826：PXI Express存储模块

软件

基于简仪科技提供的开源C++驱动开发范例程序进行二次开发

为什么选择简仪

锐视测控平台：锐视测控平台使用C# 语言开发，提供了一个强大且易于使用的开发环境，帮助客户快速实现项目开发。

成熟的产品：简仪产品经过长期市场验证，具有可靠的性能和稳定性。

POC验证服务：简仪提供售前的POC(原理验证)服务，帮助客户验证产品性能和适用性。

高精度：简仪的产品满足了客户对测试精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比国外品牌，简仪的解决方案不仅性能更优，而且在成本上具有明显优势，降低了客户的整体制造成本。

供货速度：简仪能够快速供货，确保项目按时进行。

技术支持和快速响应能力：简仪提供优质的本地化技术支持，快速响应客户需求，帮助客户解决问题，确保了测试任务的顺利进行。

本系统在国产实时操作系统(银河麒麟)环境下，搭配简仪科技PXI/PXIe测试测量系统，完成了高速数字化仪数据的实时采集、连续流盘存储与回放分析。系统在国产自主可控软硬件平台上验证了高速数据采集与存储方案的可行性与稳定性，可为基于国产PXI系统的高速测试测量应用提供参考。