基於緊湊型pci接口的解調信號處理平臺的製作方法
2023-09-19 12:43:20 2
專利名稱：基於緊湊型pci接口的解調信號處理平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及低速遙感圖像解調處理技術領域，特別涉及一種基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺。
背景技術：
遙感技術集中了空間、電子、光學、計算機通信和地學等學科的最新技術成果，為人類研究地球獲取了大量珍貴的圖像資料。低軌高清遙感圖像在進行國家生態環境控制、水利資源管理、礦產資源管理、森林資源管理、土地資源管理、軍事鬥爭、國防安全和各類科學研究中佔有重要的地位。許多科學領域的發展越來越依賴於遙感技術的進步和遙感數據的獲取能力，或者說地球科學諸多研究前沿的突破，越來越離不開遙感等新技術的發展。正在運行的高軌低速遙感衛星，遙感圖像數據傳輸速率在60Mbps— 100Mbps，這樣就對地面接收解調系統提出了很高的技術要求:一方面在軌運行的遙感衛星迅速增多，要求地面接收解調系統具有能接收多種速率、多種調製制式的遙感衛星信號；另一方面，遙感衛星的圖像解析度不斷增強，現有的圖像處理平臺難以達到要求。
實用新型內容本實用新型的目的在於:針對現有技術中所存在的上述不足，提供一種可同時接收處理多個低速遙感衛星圖像的基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺。為了實現上述目的，本實用新型提供了以下技術方案:一種基於緊湊型 PCI (Peripheral Component Interconnect,外圍部件互連總線)接口的解調信號處理平臺，該處理平臺包括中頻模擬接收模塊、多個AD轉換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊連接於AD轉換模塊，所述AD轉換模塊連接有數字下變頻器，所述數字下變頻器有多個通道，數字下變頻器的各通道連接於FPGA (Field ProgrammableGate Array,現場可編程門陣列)模塊，所述FPGA模塊連接有DSP (Digital SignalProcessor,數位訊號處理)模塊，所述FPGA模塊連接於PCI接口。作為本實用新型的優選方案，上述基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，所述AD轉換模塊將中頻模擬信號的數字轉換後傳遞給數字下變頻器。作為本實用新型的優選方案，上述基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，所述FPGA模塊通過直流耦合的方式連接於DSP模塊。作為本實用新型的優選方案，上述基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，所述FPGA模塊還連接於AD轉換模塊。作為本實用新型的優選方案，上述基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，所述FPGA模塊通過連接於PCI接口來實現系統的信道處理與輸出接口的連接。本實用新型的工作原理:中頻模擬接收模塊接收中頻信號，並將該中頻信號發送至AD轉換模塊;AD轉換模塊完成中頻模擬信號的數字轉換後，將轉換後的信號傳遞給數字下變頻器，數字下變頻器將接收到的信號進行濾波、信號調整和下變頻處理；數字下變頻器與FPGA模塊連接，實現下變頻器與解調的接口連接；模擬型號與可定義解調解碼的接口通過AD與FPGA連接實現；FPGA模塊完成數位訊號的格式轉換、半帶濾波、解調、解碼等功能，DSP完成數位訊號的運算、分析，對信號進行配置計算處理、數字解調處理。綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果為:1、由於本實用新型基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，PCI接口利用FPGA連接多個並行的、獨立的AD、DDC通道，可同時接收多個不同的中頻信號，實現了可同時處理多個不同的低速遙感衛星圖像。2、由於本實用新型基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，信道處理與輸出接口的連接通過FPGA和緊湊型PCI接口實現，FPGA邏輯可編程模塊簡化了數字邏輯電路設計，並實現了圖像格式的編程轉換，滿足了大量圖像的實時採集要求。
圖1為本實用新型基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺的原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
實施例一種基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，該處理平臺包括中頻模擬接收模塊、多個AD轉換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊接收中頻信號，並將該中頻信號發送至AD轉換模塊；AD轉換模塊採用ADI公司的AD6645作為模擬採樣晶片，105MSPS的最大採樣率，O — 200MHz的採樣帶寬，14位的數據轉換位數。所述AD轉換模塊連接有數字下變頻器(以下簡稱DDC)，所述數字下變頻器有多個通道；所述AD轉換模塊完成中頻模擬信號的數字轉換後，將轉換後的信號傳遞給DDC ；DDC採用InterSil公司的ISL5416，95MSPS的最大輸入數據率，4通道16位數字定點、17位浮點輸入，96dB的數字自動增益，所述DDC將接收到的信號進行濾波、信號調整和下變頻處理。所述DDC的各通道連接於FPGA模塊，實現下變頻器與解調的接口連接；FPGA模塊完成數位訊號的格式轉換、半帶濾波、解調、解碼等功能；FPGA模塊採用XILINX公司的FPGA處理器，FPGA處理器集成可編程邏輯晶片XC5VLX110T，該器件採用先進的65nm工藝生產，提供2GB的DDR II SDRAM存儲器，550MHz時鐘速率，精度25X18位的DSP48E硬核，1.25Gbps差分I/O和800Mbps單端I/O的QDR SRAM存儲器作為高速數據緩存。所述FPGA模塊通過直流耦合的方式連接有DSP模塊；DSP模塊完成數位訊號的運算、分析，對信號進行配置計算處理、數字解調處理；DSP選用TI公司的TMS320C6455，主頻最大可工作在1.2GHz，2Gb的DDR2-533 SDRAM存儲器，採用8bit模式，128Mb的FLASH存儲器，主要用於數位訊號的運算、分析處理。通過FPGA和DSP的交換網絡可以使數據信號與全球網絡進行同步交換。所述FPGA模塊還連接於AD轉換模塊，實現模擬型號與可定義解調解碼接口的連接；所述FPGA模塊通過連接於PCI接口來實現系統的信道處理與輸出接口的連接。PCI所具有高開放性、高可靠性、可熱插拔，使該技術除了可以廣泛應用在通訊、網絡、計算機電話整和，也適合實時系統控制、產業自動化、實時數據採集、軍事系統等需要高速運算、智能交通、航空航天、醫療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長期使用的應用領域。利用PCI9054接口晶片來完成採集卡與上位機的通信，FPGA邏輯可編程模塊簡化了數字邏輯電路設計，並實現了圖像格式的編程轉換；引入FIFO，滿足了大量圖像的實時採集要求。本板卡實現了高流量，高速度的圖像數據的連續採集傳輸。而且還可以針對不同的圖像格式以及不同的傳輸方式對數據採集進行調整。選用了技術成熟、接口設計簡單、價格便宜的PCI9054接口晶片，可以使局部總線快速轉換到PCI總線上。並且支持DMA傳輸模式。FPGA實現了總線時鐘和外部時鐘信號的邏輯匹配，FIFO操作的時序邏輯控制；此外還實現了對不同數據格式的圖像採集的功能，應用VerilogHDL硬體程式語言來完成各種格式轉換。大容量FIFO來實現數據的緩衝，通過接口驅動的設計採用雙緩存機制，保證了數據傳輸的時序邏輯匹配。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，其特徵在於，該處理平臺包括中頻模擬接收模塊、多個AD轉換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊連接於AD轉換模塊，所述AD轉換模塊連接有數字下變頻器，所述數字下變頻器有多個通道，數字下變頻器的各通道連接於FPGA模塊，所述FPGA模塊還連接有DSP模塊，所述FPGA模塊連接於PCI接口。
2.根據權利要求1所述的基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，其特徵在於，所述AD轉換模塊將中頻模擬信號的數字轉換後傳遞給數字下變頻器。
3.根據權利要求1所述的基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，其特徵在於，所述FPGA模塊通過直流耦合的方式連接於DSP模塊。
4.根據權利要求3所述的基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，其特徵在於，所述FPGA模塊還連接於AD轉換模塊。
5.根據權利要求4所述的基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，其特徵在於，所述FPGA模塊通過連接於PCI接口來實現系統的信道處理與輸出接口的連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺，涉及低速遙感圖像解調處理技術領域。本實用新型基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺包括中頻模擬接收模塊、多個AD轉換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊連接於AD轉換模塊，所述AD轉換模塊連接有數字下變頻器，所述數字下變頻器有多個通道，數字下變頻器的各通道連接於FPGA模塊，所述FPGA模塊還連接有DSP模塊，所述FPGA模塊連接於PCI接口。由於本實用新型基於緊湊型PCI接口的解調信號處理平臺中，PCI接口利用FPGA連接多個並行的、獨立的AD、DDC通道，可同時接收多個不同的中頻信號，實現了可同時處理多個不同的低速遙感衛星圖像。
文檔編號H04B7/185GK202957821SQ201220679198
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者吳偉林, 王維軍, 何戎遼, 張龍 申請人:成都林海電子有限責任公司