一种基于CPCI总线的多FPGA信号分析板制造技术

本实用新型专利技术公布了一种基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，包括ADC中频采样、FPGA信号分析单元和DSP辅助处理单元，DSP与FPGA之间通过同步EMIF进行连接，各FPGA之间通过高速收发器和自定义总线连接，可实现DSP和FPAG的配置程序动态加载。本实用新型专利技术具有高速并行处理能力、对外接口灵活、控制灵活等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公布了一种基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，包括ADC中频采样、FPGA信号分析单元和DSP辅助处理单元，DSP与FPGA之间通过同步EMIF进行连接，各FPGA之间通过高速收发器和自定义总线连接，可实现DSP和FPAG的配置程序动态加载。本技术具有高速并行处理能力、对外接口灵活、控制灵活等优点。【专利说明】—种基于CPCI总线的多FPGA信号分析板
本技术公开了一种基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，属于数字信号处理
。
技术介绍
数字信号处理技术的快速发展，在通信、电子对抗、图像处理等领域得到了广泛应用，其中对于能够进行复杂的处理算法和数据高速传输有很大的需求。CPCI (Compact Peripheral Component Interconnecte,简称CPCI,紧凑型PCI)总线在现有的嵌入式系统平台中应用广泛，具有较强的可靠性和通用性。现有的信号分析处理板通常有两种方案:一是全部使用通用单核或多核DSP实现，其存在问题是:由于DSP本身结构及外设接口，多路并处理能力较弱，受限于DSP的个数和内核个数；二是使用DSP与FPGA，其中FPGA用于辅助处理，其问题与方案一类似，FPGA只用于简单处理，整体并行处理能力受限于DSP。使用FPGA (现场可编程门阵列)芯片可克服DSP芯片的局限性，其逻辑资源丰富，内嵌DSP单元功能强大，非常适合数字信号处理中的并行处理。
技术实现思路
本技术提供了一种基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，其可接收模拟中频信号，具有强大的并行信号分析处理能力。本技术通过以下技术方案来实现上述技术目的:本技术包括ADC中频采样、FPGA信号分析单元和DSP辅助处理单元，还包括与FPGA连接的DDR3存储器、与DSP连接的DDR2存储器、CPCI接插件、2个千兆网口和调试接口，所述板卡为6U标准结构。信号分析板接收接收机输出的模拟中频信号，经高速ADC采样之后送到FPGA进行并行处理，处理结果可通过DSP的千兆网口送到计算机，也可通过CPCI的扩展接口送往其它板卡进行处理。3块FPGA之间通过高速串行接口和自定义总线两种方式连接，可以协同进行信号分析处理，包括增益控制、数字下变频、数字信道化、信号检测等。其中一块FPGA与一个千兆网口连接，中间处理结果和信号信息可通过千兆网口送到计算机，用于离线分析处理。DSP用于辅助处理和控制，与一个FPGA通过同步EMIF (External MemoryInterface,外部存储器接口)接口连接，用于传输控制指令和低速数据，并通过SRIO(Serial Rapid 10)与一个FPGA连接，用于大数据量传输。DSP还用于实现32bit CPCI总线，通过CPCI接插件可连接标准CPCI工控机。3块FPGA均包含与CPCI扩展接插件(J3、J4、J5)连接的高速串行收发器和自定义总线，用于扩展连接。本技术的技术优势在于:由以上所述可知，本技术具备高性能的ADC、多个大规模FPGA以及多样的对外接口，提高了信号并行处理能力，具备良好的可靠性和灵活性，可实现更高带宽信号的采集与分析处理。【专利附图】【附图说明】图1:本技术结构框图。图2:本技术应用于某系统的结构框图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术作进一步具体描述。如图1所示，本技术包括ADC中频采样、FPGA信号分析单元、DSP辅助处理单元、CPCI接插件和2个千兆网口。其中信号分析板接收接收机输出的模拟中频信号，经高速ADC采样之后送到FPGA进行并行处理，处理结果可通过DSP的千兆网口或CPCI总线送到计算机，也可通过CPCI的扩展接口送往其它板卡进行处理。如图2所示，图2为本技术应用于某系统的结构框图，由外部授时设备提供基准时钟，多个分析板可通过自定义总线或高速串行总线进行连接，增加信号分析的处理能力，CPCI计算机通过CPCI总线对多个分析板进行控制，各个分析板可通过网络交换机与CPCI计算机或远程计算连接，传输信号分析结果。可充分体现本技术的灵活性和可扩展性，可为信号分析提供强大的并行处理能力。【权利要求】1.基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，包括ADC中频采样、FPGA信号分析单元和DSP辅助处理单元，其特征在于，还包括DDR3存储器、CPCI接插件、2个千兆网口和调试接口，所述板卡为6U标准结构，其中信号分析板接收中频信号，经ADC采样之后送到FPGA进行并行处理，处理结果可通过DSP的千兆网口送到计算机，也可通过CPCI的扩展接口送往其它板卡进行处理。2.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，其特征在于:每片FPGA均连接DDR3存储器，DSP连接DDR2存储器，主要信号分析工作由FPGA实现，DSP用于辅助处理和实现对外接口。3.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，其特征在于:CPCI总线由DSP实现，可通过接插件连接到标准CPCI工控机箱中。4.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的多FPGA信号分析板，其特征在于:DSP的配置程序可通过CPCI加载，FPGA的配置程序加载通过DSP进行控制。【文档编号】G05B19/042GK203561854SQ201320656642【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日 【专利技术者】吴克平, 徐源, 李雪松, 孟丽梅, 王洪健, 桑伟军 申请人:北京海格神舟通信科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克平，徐源，李雪松，孟丽梅，王洪健，桑伟军，
申请(专利权)人：北京海格神舟通信科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：