基于FPGA的多通道出砂振动信号缓存系统研究

非侵入式出砂监测是油气开采过程中涉及到的一项关键技术。针对线性阵列式出砂监测探头的多通道同步数据缓存需求以及保证波形完整性的数据预触发需求,提出了一种适合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现的,具有自适应预触发功能的多通道出砂振动信号缓存系统架构,分析了实现该系统架构的关键技术,完成了具体的逻辑设计。这种系统架构采用新的自适应预触发方法,并利用乒乓操作原理,具有良好的通道扩展性。最后,以五通道自适应预触发数据缓存系统为例,对该多通道出砂振动信号缓存系统的功能完整性进行了功能仿真和板级测试。测试结果表明,基于该架构设计的多通道数据缓存系统能够完成连续数据流的自适应预触发缓存,系统架构功能完整有效。