專利名稱：基于緊湊型pci接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及低速遙感圖像解調(diào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)。
背景技術(shù)：
遙感技術(shù)集中了空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)通信和地學(xué)等學(xué)科的最新技術(shù)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(jìn)行國(guó)家生態(tài)環(huán)境控制、水利資源管理、礦產(chǎn)資源管理、森林資源管理、土地資源管理、軍事斗爭(zhēng)、國(guó)防安全和各類科學(xué)研究中占有重要的地位。許多科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展越來(lái)越依賴于遙感技術(shù)的進(jìn)步和遙感數(shù)據(jù)的獲取能力，或者說(shuō)地球科學(xué)諸多研究前沿的突破，越來(lái)越離不開(kāi)遙感等新技術(shù)的發(fā)展。正在運(yùn)行的高軌低速遙感衛(wèi)星，遙感圖像數(shù)據(jù)傳輸速率在60Mbps— 100Mbps，這樣就對(duì)地面接收解調(diào)系統(tǒng)提出了很高的技術(shù)要求:一方面在軌運(yùn)行的遙感衛(wèi)星迅速增多，要求地面接收解調(diào)系統(tǒng)具有能接收多種速率、多種調(diào)制制式的遙感衛(wèi)星信號(hào)；另一方面，遙感衛(wèi)星的圖像分辨率不斷增強(qiáng)，現(xiàn)有的圖像處理平臺(tái)難以達(dá)到要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種可同時(shí)接收處理多個(gè)低速遙感衛(wèi)星圖像的基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:一種基于緊湊型 PCI (Peripheral Component Interconnect,外圍部件互連總線)接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，該處理平臺(tái)包括中頻模擬接收模塊、多個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊連接于AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接有數(shù)字下變頻器，所述數(shù)字下變頻器有多個(gè)通道，數(shù)字下變頻器的各通道連接于FPGA (Field ProgrammableGate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)模塊，所述FPGA模塊連接有DSP (Digital SignalProcessor,數(shù)字信號(hào)處理)模塊，所述FPGA模塊連接于PCI接口。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，所述AD轉(zhuǎn)換模塊將中頻模擬信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換后傳遞給數(shù)字下變頻器。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，所述FPGA模塊通過(guò)直流耦合的方式連接于DSP模塊。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，所述FPGA模塊還連接于AD轉(zhuǎn)換模塊。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，上述基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，所述FPGA模塊通過(guò)連接于PCI接口來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信道處理與輸出接口的連接。本實(shí)用新型的工作原理:中頻模擬接收模塊接收中頻信號(hào)，并將該中頻信號(hào)發(fā)送至AD轉(zhuǎn)換模塊;AD轉(zhuǎn)換模塊完成中頻模擬信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳遞給數(shù)字下變頻器，數(shù)字下變頻器將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、信號(hào)調(diào)整和下變頻處理；數(shù)字下變頻器與FPGA模塊連接，實(shí)現(xiàn)下變頻器與解調(diào)的接口連接；模擬型號(hào)與可定義解調(diào)解碼的接口通過(guò)AD與FPGA連接實(shí)現(xiàn)；FPGA模塊完成數(shù)字信號(hào)的格式轉(zhuǎn)換、半帶濾波、解調(diào)、解碼等功能，DSP完成數(shù)字信號(hào)的運(yùn)算、分析，對(duì)信號(hào)進(jìn)行配置計(jì)算處理、數(shù)字解調(diào)處理。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為:1、由于本實(shí)用新型基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，PCI接口利用FPGA連接多個(gè)并行的、獨(dú)立的AD、DDC通道，可同時(shí)接收多個(gè)不同的中頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了可同時(shí)處理多個(gè)不同的低速遙感衛(wèi)星圖像。2、由于本實(shí)用新型基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，信道處理與輸出接口的連接通過(guò)FPGA和緊湊型PCI接口實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)PGA邏輯可編程模塊簡(jiǎn)化了數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了圖像格式的編程轉(zhuǎn)換，滿足了大量圖像的實(shí)時(shí)采集要求。
圖1為本實(shí)用新型基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)的原理示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
實(shí)施例一種基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，該處理平臺(tái)包括中頻模擬接收模塊、多個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊接收中頻信號(hào)，并將該中頻信號(hào)發(fā)送至AD轉(zhuǎn)換模塊；AD轉(zhuǎn)換模塊采用ADI公司的AD6645作為模擬采樣芯片，105MSPS的最大采樣率，O — 200MHz的采樣帶寬，14位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換位數(shù)。所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接有數(shù)字下變頻器(以下簡(jiǎn)稱DDC)，所述數(shù)字下變頻器有多個(gè)通道；所述AD轉(zhuǎn)換模塊完成中頻模擬信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳遞給DDC ；DDC采用InterSil公司的ISL5416，95MSPS的最大輸入數(shù)據(jù)率，4通道16位數(shù)字定點(diǎn)、17位浮點(diǎn)輸入，96dB的數(shù)字自動(dòng)增益，所述DDC將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、信號(hào)調(diào)整和下變頻處理。所述DDC的各通道連接于FPGA模塊，實(shí)現(xiàn)下變頻器與解調(diào)的接口連接；FPGA模塊完成數(shù)字信號(hào)的格式轉(zhuǎn)換、半帶濾波、解調(diào)、解碼等功能；FPGA模塊采用XILINX公司的FPGA處理器，F(xiàn)PGA處理器集成可編程邏輯芯片XC5VLX110T，該器件采用先進(jìn)的65nm工藝生產(chǎn)，提供2GB的DDR II SDRAM存儲(chǔ)器，550MHz時(shí)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(chǔ)器作為高速數(shù)據(jù)緩存。所述FPGA模塊通過(guò)直流耦合的方式連接有DSP模塊；DSP模塊完成數(shù)字信號(hào)的運(yùn)算、分析，對(duì)信號(hào)進(jìn)行配置計(jì)算處理、數(shù)字解調(diào)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(chǔ)器，采用8bit模式，128Mb的FLASH存儲(chǔ)器，主要用于數(shù)字信號(hào)的運(yùn)算、分析處理。通過(guò)FPGA和DSP的交換網(wǎng)絡(luò)可以使數(shù)據(jù)信號(hào)與全球網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行同步交換。所述FPGA模塊還連接于AD轉(zhuǎn)換模塊，實(shí)現(xiàn)模擬型號(hào)與可定義解調(diào)解碼接口的連接；所述FPGA模塊通過(guò)連接于PCI接口來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信道處理與輸出接口的連接。PCI所具有高開(kāi)放性、高可靠性、可熱插拔，使該技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用在通訊、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)電話整和，也適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、軍事系統(tǒng)等需要高速運(yùn)算、智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長(zhǎng)期使用的應(yīng)用領(lǐng)域。利用PCI9054接口芯片來(lái)完成采集卡與上位機(jī)的通信，F(xiàn)PGA邏輯可編程模塊簡(jiǎn)化了數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了圖像格式的編程轉(zhuǎn)換；引入FIFO，滿足了大量圖像的實(shí)時(shí)采集要求。本板卡實(shí)現(xiàn)了高流量，高速度的圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)采集傳輸。而且還可以針對(duì)不同的圖像格式以及不同的傳輸方式對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行調(diào)整。選用了技術(shù)成熟、接口設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的PCI9054接口芯片，可以使局部總線快速轉(zhuǎn)換到PCI總線上。并且支持DMA傳輸模式。FPGA實(shí)現(xiàn)了總線時(shí)鐘和外部時(shí)鐘信號(hào)的邏輯匹配，F(xiàn)IFO操作的時(shí)序邏輯控制；此外還實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同數(shù)據(jù)格式的圖像采集的功能，應(yīng)用VerilogHDL硬件編程語(yǔ)言來(lái)完成各種格式轉(zhuǎn)換。大容量FIFO來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩沖，通過(guò)接口驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)采用雙緩存機(jī)制，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序邏輯匹配。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，其特征在于，該處理平臺(tái)包括中頻模擬接收模塊、多個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊連接于AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接有數(shù)字下變頻器，所述數(shù)字下變頻器有多個(gè)通道，數(shù)字下變頻器的各通道連接于FPGA模塊，所述FPGA模塊還連接有DSP模塊，所述FPGA模塊連接于PCI接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，其特征在于，所述AD轉(zhuǎn)換模塊將中頻模擬信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換后傳遞給數(shù)字下變頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，其特征在于，所述FPGA模塊通過(guò)直流耦合的方式連接于DSP模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，其特征在于，所述FPGA模塊還連接于AD轉(zhuǎn)換模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，其特征在于，所述FPGA模塊通過(guò)連接于PCI接口來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信道處理與輸出接口的連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)，涉及低速遙感圖像解調(diào)處理技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)包括中頻模擬接收模塊、多個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊以及PCI接口，所述中頻模擬接收模塊連接于AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接有數(shù)字下變頻器，所述數(shù)字下變頻器有多個(gè)通道，數(shù)字下變頻器的各通道連接于FPGA模塊，所述FPGA模塊還連接有DSP模塊，所述FPGA模塊連接于PCI接口。由于本實(shí)用新型基于緊湊型PCI接口的解調(diào)信號(hào)處理平臺(tái)中，PCI接口利用FPGA連接多個(gè)并行的、獨(dú)立的AD、DDC通道，可同時(shí)接收多個(gè)不同的中頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了可同時(shí)處理多個(gè)不同的低速遙感衛(wèi)星圖像。
文檔編號(hào)H04B7/185GK202957821SQ201220679198
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者吳偉林, 王維軍, 何戎遼, 張龍 申請(qǐng)人:成都林海電子有限責(zé)任公司