一種基于cpci總線的多fpga信號分析板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，包括ADC中頻采樣、FPGA信號分析單元和DSP輔助處理單元，DSP與FPGA之間通過同步EMIF進行連接，各FPGA之間通過高速收發(fā)器和自定義總線連接，可實現(xiàn)DSP和FPAG的配置程序動態(tài)加載。本實用新型具有高速并行處理能力、對外接口靈活、控制靈活等優(yōu)點。
【專利說明】—種基于CPCI總線的多FPGA信號分析板
【技術領域】
[0001]本實用新型公開了一種基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，屬于數(shù)字信號處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]數(shù)字信號處理技術的快速發(fā)展，在通信、電子對抗、圖像處理等領域得到了廣泛應用，其中對于能夠進行復雜的處理算法和數(shù)據(jù)高速傳輸有很大的需求。
[0003]CPCI (Compact Peripheral Component Interconnecte,簡稱CPCI,緊湊型PCI)總線在現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)平臺中應用廣泛，具有較強的可靠性和通用性。
[0004]現(xiàn)有的信號分析處理板通常有兩種方案:一是全部使用通用單核或多核DSP實現(xiàn)，其存在問題是:由于DSP本身結構及外設接口，多路并處理能力較弱，受限于DSP的個數(shù)和內(nèi)核個數(shù)；二是使用DSP與FPGA，其中FPGA用于輔助處理，其問題與方案一類似，F(xiàn)PGA只用于簡單處理，整體并行處理能力受限于DSP。
[0005]使用FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)芯片可克服DSP芯片的局限性，其邏輯資源豐富，內(nèi)嵌DSP單元功能強大，非常適合數(shù)字信號處理中的并行處理。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供了一種基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，其可接收模擬中頻信號，具有強大的并行信號分析處理能力。
[0007]本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述技術目的:
[0008]本實用新型包括ADC中頻采樣、FPGA信號分析單元和DSP輔助處理單元，還包括與FPGA連接的DDR3存儲器、與DSP連接的DDR2存儲器、CPCI接插件、2個千兆網(wǎng)口和調(diào)試接口，所述板卡為6U標準結構。
[0009]信號分析板接收接收機輸出的模擬中頻信號，經(jīng)高速ADC采樣之后送到FPGA進行并行處理，處理結果可通過DSP的千兆網(wǎng)口送到計算機，也可通過CPCI的擴展接口送往其它板卡進行處理。
[0010]3塊FPGA之間通過高速串行接口和自定義總線兩種方式連接，可以協(xié)同進行信號分析處理，包括增益控制、數(shù)字下變頻、數(shù)字信道化、信號檢測等。
[0011]其中一塊FPGA與一個千兆網(wǎng)口連接，中間處理結果和信號信息可通過千兆網(wǎng)口送到計算機，用于離線分析處理。
[0012]DSP用于輔助處理和控制，與一個FPGA通過同步EMIF (External MemoryInterface,外部存儲器接口)接口連接，用于傳輸控制指令和低速數(shù)據(jù)，并通過SRIO(Serial Rapid 10)與一個FPGA連接，用于大數(shù)據(jù)量傳輸。
[0013]DSP還用于實現(xiàn)32bit CPCI總線，通過CPCI接插件可連接標準CPCI工控機。
[0014]3塊FPGA均包含與CPCI擴展接插件(J3、J4、J5)連接的高速串行收發(fā)器和自定義總線，用于擴展連接。[0015]本實用新型的技術優(yōu)勢在于:
[0016]由以上所述可知，本實用新型具備高性能的ADC、多個大規(guī)模FPGA以及多樣的對外接口，提高了信號并行處理能力，具備良好的可靠性和靈活性，可實現(xiàn)更高帶寬信號的采集與分析處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1:本實用新型結構框圖。
[0018]圖2:本實用新型應用于某系統(tǒng)的結構框圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本實用新型作進一步具體描述。
[0020]如圖1所示，本實用新型包括ADC中頻采樣、FPGA信號分析單元、DSP輔助處理單元、CPCI接插件和2個千兆網(wǎng)口。其中信號分析板接收接收機輸出的模擬中頻信號，經(jīng)高速ADC采樣之后送到FPGA進行并行處理，處理結果可通過DSP的千兆網(wǎng)口或CPCI總線送到計算機，也可通過CPCI的擴展接口送往其它板卡進行處理。
[0021]如圖2所示，圖2為本實用新型應用于某系統(tǒng)的結構框圖，由外部授時設備提供基準時鐘，多個分析板可通過自定義總線或高速串行總線進行連接，增加信號分析的處理能力，CPCI計算機通過CPCI總線對多個分析板進行控制，各個分析板可通過網(wǎng)絡交換機與CPCI計算機或遠程計算連接，傳輸信號分析結果?？沙浞煮w現(xiàn)本實用新型的靈活性和可擴展性，可為信號分析提供強大的并行處理能力。
【權利要求】
1.基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，包括ADC中頻采樣、FPGA信號分析單元和DSP輔助處理單元，其特征在于，還包括DDR3存儲器、CPCI接插件、2個千兆網(wǎng)口和調(diào)試接口，所述板卡為6U標準結構，其中信號分析板接收中頻信號，經(jīng)ADC采樣之后送到FPGA進行并行處理，處理結果可通過DSP的千兆網(wǎng)口送到計算機，也可通過CPCI的擴展接口送往其它板卡進行處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，其特征在于:每片F(xiàn)PGA均連接DDR3存儲器，DSP連接DDR2存儲器，主要信號分析工作由FPGA實現(xiàn)，DSP用于輔助處理和實現(xiàn)對外接口。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，其特征在于:CPCI總線由DSP實現(xiàn)，可通過接插件連接到標準CPCI工控機箱中。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于CPCI總線的多FPGA信號分析板，其特征在于:DSP的配置程序可通過CPCI加載，F(xiàn)PGA的配置程序加載通過DSP進行控制。
【文檔編號】G05B19/042GK203561854SQ201320656642
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權日:2013年10月23日
【發(fā)明者】吳克平, 徐源, 李雪松, 孟麗梅, 王洪健, 桑偉軍 申請人:北京海格神舟通信科技有限公司