一种高速多通道宽带DBF板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速多通道宽带DBF板，包括光纤模块、FPGA模块、FLASH芯片模块、时钟模块、电源模块和接口模块；五片FPGA通过高速串行总线互联成环形和星形结构，将波束形成分为四个并行子波束形成，再将子波束形成数据计算后输出，实现了单板四十八路光纤传输DBF系统，具有通道多、传输带宽大、实时性强的特点，并且上位机能够通过PCIe接口实时更新系统权值，本实用新型专利技术采用大容量FLASH,可切换多套DBF程序,并且可编程控制时钟频率，用于收发多种速率光纤数据，具有通用性强的特点，本实用新型专利技术还具有系统易于集成，数据通信速率高的优点，可应用于相控阵雷达大规模波束矩阵进行实时处理的场合。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字信号处理
，具体为一种高速多通道宽带DBF板。
技术介绍
雷达在现代的信息化战争中是一种非常重要的获取信息的设备，但是它正面对着日益严峻的电磁环境以及目标特性的挑战，这要求雷达必须具备高搜索速率、高多普勒分辨率和角分辨率、高抗干扰能力、同时多波束和多种工作模式(如搜索与跟踪)等功能。数字波束形成(DBF)是20世纪80年代以来发展起来的一种新雷达体制，可以满足上述要求，从而DBF技术受到了许多国家的重视，使其正在成为相控阵雷达的一个重要的发展方向，受到越来越多的关注。相控阵雷达己从概念研究、关键技术研究这些方向性的研究逐步发展到了实验系统的整体研究，实用化相控阵雷达的研究也取得了长足的发展。相控阵雷达巨大的数据量和飞速提高的数据率对数据传输带宽和处理的实时性提出较高的要求，目前国内数字波束形成这一方向的理论研究和硬件实践都比较多，很多成果是对基于FPGA的波束形成的实现，对于实时大规模的宽带波束形成硬件实现方面公开报道的较少。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高速多通道宽带DBF板，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高速多通道宽带DBF板,包括多个光纤模块、多个FPGA模块、多个FLASH芯片模块、时钟模块、电源模块和接口模块，所述多个光纤模块分为第一光纤模块、第二光纤模块、第三光纤模块、第四光纤模块，且每个光纤模块内均设有一个十二通道并行光发射器和一个十二通道并行光发射光接收器；所述多个FPGA模块分为第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块以及主控FPGA模块，所述主控FPGA模块分别双向连接第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块，所述第一运算FPGA模块双向连接第二运算FPGA模块，所述第二运算FPGA模块双向连接第三运算FPGA模块，所述第三运算FPGA模块双向连接第四运算FPGA模块；所述多个FLASH芯片模块分为第一FLASH芯片、第二FLASH芯片、第三FLASH芯片、第四FLASH芯片、第五FLASH芯片，所述第一FLASH芯片、第二FLASH芯片、第三FLASH芯片、第四FLASH芯片、第五FLASH芯片分别连接第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块、主控FPGA模块，所述主控FPGA模块还分别连接时钟模块和电源模块；所述接口模块包括PCIe接口、差分IO接口、RS422接口、RocketIO接口以及SRIO接口，所述接口模块与主控FPGA模块相连。优选的，所述第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块结构均一致，包括光纤控制模块、自检模块、子波束形成模块、波束控制器、位宽控制器、同步模块、通信模块以及第一RocketIO模块、第二RocketIO模块、第三RocketIO模块，所述光纤控制模块通过高速串行接口与多个光纤模块相连，所述子波束形成模块与光纤控制模块、波束控制器、自检模块、位宽控制器相连，所述通信模块与第三RocketIO模块相连，所述第一RocketIO模块、第二RocketIO模块、第三RocketIO模块通过串行总线分别与主控FPGA模块和相邻运算FPGA模块相连。优选的，所述主控FPGA模块包括时钟单元、PCIe控制器、第四RocketIO模块、第五RocketIO模块、波束形成模块、程序切换模块、同步单元以及SRIO控制器，所述波束形成模块与第四RocketIO模块和SRIO控制器相连，所述第四RocketIO模块、第五RocketIO模块通过串行总线分别与第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块相连，所述PCIe控制器分别连接第五RocketIO模块和外部上位机。优选的，所述第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块采用XC6VSX315T型FPGA芯片；所述主控FPGA模块采用XC6VHX250T型FPGA芯片。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术采用的第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块以及主控FPGA模块通过高速串行总线互联成环形和星形结构，将波束形成分为四个并行子波束形成，再将子波束形成数据计算后输出，实现了单板四十八路光纤传输DBF系统，具有通道多，传输带宽大、实时性强的特点，并且上位机能够通过PCIe接口实时更新系统权值；另外本技术采用大容量FLASH芯片,可切换多套DBF程序,并且可编程控制时钟频率，用于收发多种速率光纤数据，具有通用性强的特点；本技术还具有系统易于集成，数据通信速率高的优点，可应用于相控阵雷达大规模波束矩阵进行实时处理的场合。附图说明图1为本技术整体结构原理框图；图2为本技术的运算FPGA模块原理框图；图3为本技术的主控FPGA模块原理框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种高速多通道宽带DBF板,包括多个光纤模块、多个FPGA模块、多个FLASH芯片模块、时钟模块1、电源模块2和接口模块3，所述多个光纤模块分为第一光纤模块4、第二光纤模块5、第三光纤模块6、第四光纤模块7，且每个光纤模块内均设有一个十二通道并行光发射器和一个十二通道并行光发射光接收器；所述多个FPGA模块分为第一运算FPGA模块8、第二运算FPGA模块9、第三运算FPGA模块10、第四运算FPGA模块11以及主控FPGA模块12，所述主控FPGA模块12分别双向连接第一运算FPGA模块8、第二运算FPGA模块9、第三运算FPGA模块10、第四运算FPGA模块11，所述第一运算FPGA模块8双向连接第二运算FPGA模块9，所述第二运算FPGA模块9双向连接第三运算FPGA模块10，所述第三运算FPGA模块10双向连接第四运算FPGA模块11；所述多个FLASH芯片模块分为第一FLASH芯片12、第二FLASH芯片13、第三FLASH芯片14、第四FLASH芯片15、第五FLASH芯片16，所述第一FLASH芯片12、第二FLASH芯片13、第三FLASH芯片14、第四FLASH芯片15、第五FLASH芯片16分别连接第一运算FPGA模块8、第二运算FPGA模块9、第三运算FPGA模块10、第四运算FPGA模块11、主控FPGA模块12，所述主控FPGA模块12还分别连接时钟模块1和电源模块2；所述接口模块3包括PCIe接口、差分IO接口、RS422接口、RocketIO接口以及SRIO接口，所述接口模块3与主控FPGA模块12相连。其中多个FLASH芯片模块分别用于多个FPGA模块上电初始化并加载控制程序，采用大容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速多通道宽带DBF板,包括多个光纤模块、多个FPGA模块、多个FLASH芯片模块、时钟模块、电源模块和接口模块，其特征在于：所述多个光纤模块分为第一光纤模块、第二光纤模块、第三光纤模块、第四光纤模块，且每个光纤模块内均设有一个十二通道并行光发射器和一个十二通道并行光发射光接收器；所述多个FPGA模块分为第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块以及主控FPGA模块，所述主控FPGA模块分别双向连接第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块，所述第一运算FPGA模块双向连接第二运算FPGA模块，所述第二运算FPGA模块双向连接第三运算FPGA模块，所述第三运算FPGA模块双向连接第四运算FPGA模块；所述多个FLASH芯片模块分为第一FLASH芯片、第二FLASH芯片、第三FLASH芯片、第四FLASH芯片、第五FLASH芯片，所述第一FLASH芯片、第二FLASH芯片、第三FLASH芯片、第四FLASH芯片、第五FLASH芯片分别连接第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块、主控FPGA模块，所述主控FPGA模块还分别连接时钟模块和电源模块；所述接口模块包括PCIe接口、差分IO接口、RS422接口、RocketIO接口以及SRIO接口，所述接口模块与主控FPGA模块相连。...

【技术特征摘要】
1.一种高速多通道宽带DBF板,包括多个光纤模块、多个FPGA模块、多个FLASH芯片模块、时钟模块、电源模块和接口模块，其特征在于：所述多个光纤模块分为第一光纤模块、第二光纤模块、第三光纤模块、第四光纤模块，且每个光纤模块内均设有一个十二通道并行光发射器和一个十二通道并行光发射光接收器；所述多个FPGA模块分为第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块以及主控FPGA模块，所述主控FPGA模块分别双向连接第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块，所述第一运算FPGA模块双向连接第二运算FPGA模块，所述第二运算FPGA模块双向连接第三运算FPGA模块，所述第三运算FPGA模块双向连接第四运算FPGA模块；所述多个FLASH芯片模块分为第一FLASH芯片、第二FLASH芯片、第三FLASH芯片、第四FLASH芯片、第五FLASH芯片，所述第一FLASH芯片、第二FLASH芯片、第三FLASH芯片、第四FLASH芯片、第五FLASH芯片分别连接第一运算FPGA模块、第二运算FPGA模块、第三运算FPGA模块、第四运算FPGA模块、主控FPGA模块，所述主控FPGA模块还分别连接时钟模块和电源模块；所述接口模块包括PCIe接口、差分IO接口、RS422接口、RocketIO接口以及SRIO接口，所述接口模块与主控FPGA模块相连。2.根据权利要求1所述的一种高速多通道宽带DBF板，其特征在于：所述第一运算FPGA模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志胜，
申请(专利权)人：陕西佳之易网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61