壹、奇歷士公司簡介
奇歷士專註高性能射頻采樣ADC芯片研發,是國內少數能夠提供芯片+板卡+FPGA固件+AI測量軟件壹體化方案的硬科技企業。公司不只是芯片供應商,還可提供NRE定制開發、TIADC多片交織校準固件、整機系統調試配套服務,面向高端測量儀器、光電探測、大科學裝置等領域,打造自主可控的高速信號采集解決方案,破解高端高速ADC海外供貨受限的難題。
二、明星產品:12位10.4GSPS高速ADC,對標海外主流器件
奇歷士12位精度、10.4GSPS高速ADC芯片,可對標替代海外主流型號ADC12DJ5200、AD9213。同等核心性能指標下,芯片功耗相比ADC12DJ5200、AD9213降低30%以上,有效降低整機供電與散熱壓力。
芯片具備高帶寬、高線性度、低噪聲特性,原生支持多片TIADC時間交織架構。配套自研FG前臺校準、BG後臺校準、Tskew時序校準FPGA算法,自動補償通道增益、失調與亞皮秒級時序偏差,抑制交織雜散,滿足寬帶瞬態信號高精度采集需求。
三、完整ADC產品矩陣,覆蓋多場景采集需求
奇歷士搭建四大ADC產品系列與系統級業務,形成完整信號鏈產品矩陣:
1. CAE2X00系列:12位精度,采樣率1G~10GSPS,6GHz帶寬。應用於高速數據采集卡、電力局放監測、工業自動化、衛星通信、量子計算、毫米波雷達、相控陣雷達、電子對抗;
2. CAE2X00S系列:12位精度,20GSPS,6GHz帶寬,面向高性能示波器等高端測量儀器;
3. 3X系列:12~16位精度,采樣率10M~600MSPS,適配消費電子、工業控制、汽車電子、航空航天等中低速高精度采集場景;
4. 4X系列:12位精度,采樣率10G~80GSPS,80GHz帶寬,用於光通信、數據中心、雲計算、高端測量儀器、國家大科學項目、人工智能前沿科研。
系統級產品系列:配套高速采集板卡、硬件設計服務、FPGA固件軟件、基於人工智能的測量設備軟件,為客戶提供壹站式信號采集系統方案。
四、易靈思公司與16nm鈦金系列FPGA介紹
易靈思是國內自主FPGA芯片廠商,自研Quantum™計算架構,主打低功耗、高性能可編程邏輯芯片。本次合作采用其16nm鈦金系列TJ135、TJ375量產FPGA。
鈦金系列FPGA邏輯資源覆蓋範圍廣,內嵌四核硬核RISC-V處理器,集成最高16Gbps高速SerDes收發器、PCIe Gen4硬核接口、LPDDR4鱷4x內存控制器,可完成高速數據接收、並行信號處理、大容量緩存與高速流盤存儲。強大的硬件加速與嵌入式管理能力,適配高速ADC海量采樣數據的實時解調、FFT數字下變頻、波形存儲與AI信號預處理,是搭建純國產高速采集系統的核心主控器件。
五、ADC芯片+FPGA高速數據采集卡工作原理
整套采集系統由信號調理前端、奇歷士高速ADC、易靈思鈦金FPGA、高速緩存與上位機接口構成。
被測射頻或瞬態模擬信號經過阻抗匹配、信號調理送入高速ADC;在高精度同源時鐘驅動下,ADC完成模擬信號數字化,通過JESD204B高速串行接口,將海量采樣數據流傳輸至易靈思FPGA。
FPGA承擔三大核心任務:壹接收、解幀並對齊ADC高速數據流,完成多通道時序同步;二硬件並行實時信號處理,包含數字下變頻DDC、FFT頻譜分析、數字濾波、波形峰值提取;③數據緩存打包,通過PCIe、以太網或光口將原始數據、處理結果上傳至上位機。
依托奇歷士ADC多通道交織校準固件,FPGA實時修正多片ADC增益、偏移、時序誤差,提升系統動態指標。整套方案擺脫海外ADC與高端FPGA依賴,實現核心芯片到系統固件全國產化。
六、高速ADC芯片在兩類反無人機設備中的應用
依托奇歷士高速ADC高帶寬、高采樣率特性,可支撐兩類主流反無人機探測裝備國產化開發:
1. 全波形激光雷達反無人機探測系統
激光雷達發射納秒級激光脈沖,接收端捕捉目標反射的微弱光回波信號。高速ADC完整采集回波脈沖波形,保留脈沖前沿細節,在FPGA內完成波形累加、閾值提取,精準測算目標距離。依靠波形特征區分無人機、飛鳥、雲層等雜波,實現低空目標全天候探測、識別與跟蹤。
2. 寬帶射頻偵收式反無人機偵察設備
無人機遙控器、圖傳設備會發射特定頻段射頻信號。系統天線接收空中寬帶射頻信號,由高速ADC直接射頻直采,FPGA實時開展頻譜監測、信號截獲、測向與信號特征識別,快速定位無人機遙控信號源,感知入侵無人機頻段與位置,為射頻幹擾、應急處置提供目標信息。
七、奇歷士聯手易靈思,打造純國產高速ADC-FPGA采集系統方案
奇歷士與易靈思強強聯合,基於國產高速射頻ADC與國產16nm鈦金FPGA,打造壹套可落地的純國產高速ADC-FPGA采集系統方案。方案集成奇歷士ADC芯片、時間交織多通道校準固件與易靈思FPGA硬件算力,無需依賴海外高速ADC與高端FPGA芯片。
這套方案可快速開發國產化FMC子卡、PCIe高速數字化儀、VPX模塊化采集設備,廣泛應用於工業超聲波檢測、局部放電在線監測、國家大科學實驗、光通信測試等關鍵領域,同時也可支撐雷達、低空安防、瞬態脈沖測量等場景。方案兼顧性能、功耗與自主可控優勢,大幅降低國內儀器裝備廠商研發周期,助力高端信號采集裝備實現國產替代。
