CN102780503B - 基于cpci总线的音频和数据转发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于CPCI总线的具有多种传输手段的音频和数据转发装置，包括：CPCI总线、接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块，接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块均连接CPCI总线，其中主控模块控制有线调制模块和无线调制模块对接口模块输入的信号进行调制，并分别以有线和无线的方式转发。本发明的转发装置具备音频和数据信号的多种传输手段，且传输方式更可靠、传输距离更远。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路设计领域，其特别是有关于一种基于CPCI总线的具有多种传输手段的音频和数据转发装置。
背景技术
在短波通信中，接收机解调得到音频和数据后需要通过传输设备将数据送到信息中心。在以往的一些场合中，使用普通的音频电缆实现信号的传输，手段比较简单，抗毁性能较差。以太网、Wimax和Wifi等各种组网技术的发展，为实现多种传输手段提供了基础。其中无线Wimax是基于IP协议的大容量、高速率、覆盖范围广的通信技术，Wifi也是现在使用最广的一种无线网络传输技术，电波覆盖范围广，传输速率快。
发明内容
本发明目的在于提供一种具备音频和数据信号的多种传输手段，且传输方式更可靠、传输距离更远的音频和数据转发装置。
为达成上述目的，本发明提供一种基于CPCI总线的具有多种传输手段的音频和数据转发装置，包括：CPCI总线、接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块，接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块均连接CPCI总线，其中主控模块控制有线调制模块和无线调制模块对接口模块输入的信号进行调制，并分别以有线和无线的方式转发。主控模块显示以及通过CPCI总线控制其它模块。
本发明中，接口模块接收短波接收机调制后的音频信号和数据信号，并对上述音频信号和数据信号分别进行PCM编码和数据复用，并将转换的数据通过CPCI总线送给有线调制模块和无线调制模块。进一步，接口模块包括接收音频信号的AD73322芯片、接收数据信号的MAX488芯片和DSP芯片TMS320C6416，其中AD73322芯片和MAX488芯片均与DSP芯片TMS320C6416连接，DSP芯片TMS320C6416用于对接收到的音频信号和数据信号分别进行PCM编码和数据复用。
本发明中，有线调制模块包括CPCI接口芯片PCI9054、FPGA芯片EP2SGX30CF、AD73322、光电模块和以太网接口芯片RTL8208B，其中CPCI接口芯片PCI9054与CPCI总线通信，FPGA芯片EP2SGX30CF连接CPCI接口芯片PCI9054，AD73322、光电模块和以太网接口芯片RTL8208B均连接FPGA芯片EP2SGX30CF，FPGA芯片EP2SGX30CF控制AD73322和光电模块分别将从CPCI总线获得的数据转换为光信号、音频信号，且以太网接口芯片RTL8208B用于将有线调制模块接入以太网。
主控模块通过CPCI总线和接口模块、有线调制模块、无线调制模块等通信。操作系统提供了有关CPCI总线的系统调用来配置PCI设备，主要需要编写设备初始化，设备读写和中断服务程序等函数。在设备初始化函数中，驱动程序通过设备号和厂商号扫描CPCI总线并获取配置空间和本地地址空间的基地址；获取CPCI插卡的中断服务号，与相应的中断服务子程序相连接，并开中断。设备写函数向CPCI总线中写数据，发送中断。设备读函数从CPCI总线中读取数据。驱动程序中的中断服务程序负责通知设备读函数数据已经准备好。为了实现与其它模块之间的数据传输，主控模块中的双口RAM中开辟了两个存储区，一个用来存放CPCI总线发送给其它模块的数据，一个存放其它模块返回的数据。当由CPCI总线向其它模块发送数据时，数据先写入双口RAM，再向其它模块发送中断，通知其读取数据。当其它模块返回数据时，数据也是先写入双口RAM，再来触发CPCI总线的中断。驱动程序响应该中断后即可读取数据。
在接口模块中，DSP芯片TMS320C6416对音频信号和数据信号进行PCM编码和数据复用,将信号放到统一的数据帧中,再通过CPCI总线对这些数据帧进行传输。
有线调制模块中，FPGA芯片EP2SGX30CF的主要作用是将CPCI总线送来的数据转换成高速差分数据,再将这些差分数据送给光电模块,同时控制RTL8208B和AD73322。
无线调制模块中，DSP芯片TMS320C6416是对音频和数据信号进行基带调制,产生I、Q信号,将I、Q信号送到SE7051L中频处理芯片中进行上变频转换产生射频信号。Wifi模块组将数据信号直接转换成射频信号,无需中间产生I、Q信号。
本发明中，所述无线调制模块包括DSP芯片TMS320C6416、SE7051L中频处理芯片、SE7351L射频处理芯片和WIFI模块组，其中，DSP芯片TMS320C6416连接CPCI总线，用于产生I、Q基带信号，SE7051L中频处理芯片连接DSP芯片TMS320C6416，且SE7051L中频处理芯片的频低噪声高线性度收发器产生中频信号,SE7351L射频高线性度前端收发器产生射频信号并发射出去，WIFI模块组连接DSP芯片TMS320C6416，用于将DSP芯片TMS320C6416产生的I、Q基带信号进行无线转发。
本发明通过CPCI总线技术，可驱动多个标准模块工作，以实现多种工作业务，完成传输设备一体化设计。同时本设备选用新型光电模块，增加了光纤传输功能，使传输方式更可靠，传输距离更远。且本发明能够兼容以往的音频传输方式，同时扩展了光纤、以太网和Wifi等传输方式，具备音频和数据信号的多种传输手段，可以将信息稳定地传输给信息中心，增加了信息传输的渠道，提高了信息传输的顽存性。
附图说明
图1为本发明实施例的基于CPCI总线的具有多种传输手段的音频和数据转发装置的内部框图。
图2为图1中接口模块的内部框图。
图3为图1中有线调制模块的内部框图。
图4为图1中无线调制模块的内部框图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
图1为本发明实施例的基于CPCI总线的具有多种传输手段的音频和数据转发装置的内部框图。该装置包括CPCI总线、接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块。接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块均连接CPCI总线，其中主控模块控制有线调制模块和无线调制模块对接口模块输入的信号进行调制，并分别以有线和无线的方式转发。
其中，主控模块使用的CPU为1.0GHz的X86,内存为512M，带有双10/100M自适应以太网，六个串口，四路USB2.0,PCI总线符合CPCI2.0R2.1标准。主控模块可以装载Windows XP或VxWorks操作系统。其主控软件负责显示控制，主控软件在Windows XP下或VxWorks操作系统下开发，在Windows XP中用Visual C++编写，在VxWorks中可用Tilcon来编写。不同系统中安装不同CPCI驱动程序。
接口模块接收短波接收机调制后的音频信号和数据信号，并对上述音频信号和数据信号分别进行PCM编码和数据复用，并将转换的数据通过CPCI总线送给有线调制模块和无线调制模块。进一步，接口模块包括接收音频信号的AD73322芯片、接收数据信号的MAX488芯片和DSP芯片TMS320C6416，其中AD73322芯片和MAX488芯片均与DSP芯片TMS320C6416连接，DSP芯片TMS320C6416用于对接收到的音频信号和数据信号分别进行PCM编码和数据复用，具体如图2所示。
本发明中，调制模块可以分为有线调制模块和无线调制模块，每个模块中均符合CPCI总线协议，数据从CPCI总线读入，在各模块中进行数据转换。其中有线传输模块具有光电转换、以太网转换、音频调制等功能，如图3所示，有线调制模块使用FPGA芯片EP2SGX30CF进行数据转换，通过使用CPCI接口芯片PCI9054与CPCI总线通信，从总线接收控制命令，并上传状态信息。该模块使用1.25Gbps光电模块，将电信号转换为光信号;使用以太网接口芯片RTL8208B接入以太网，同时使用AD73322将数据转换成音频信号,与传统的音频传输线缆连接。
无线调制模块具有Wifi、Wimax调制等功能，选用商用的Wifi模块，Wifi模块采用串口或TTL电平转Wifi技术，支持标准IEEE802.11N和IEEE802.11B/G等，接口类型为USB1.1和USB2.0，频率范围为2.4-2.4835GHz，工作信道数14个，数据调制OFDM/DBPSK/DQPSK/CCK，传输速率135/54/48/36/24/18/12/9/6/1M（自适应），传输距离最远为300米。
Wimax传输中使用DSP芯片TMS320C6416产生I、Q基带信号，同时通过采用SE7051L中频低噪声高线性度收发器产生中频信号,最后通过SE7351L射频高线性度前端收发器产生射频信号并发射出去。无线调制模块的电路示意图如图4所示。
本发明通过CPCI总线技术，可驱动多个标准模块工作，以实现多种工作业务，完成传输设备一体化设计。同时本设备选用新型光电模块，增加了光纤传输功能，使传输方式更可靠，传输距离更远。且本发明能够兼容以往的音频传输方式，同时扩展了光纤、以太网和Wifi等传输方式，具备音频和数据信号的多种传输手段，可以将信息稳定地传输给信息中心，增加了信息传输的渠道，提高了信息传输的顽存性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (1)
1.一种基于CPCI总线的具有多种传输手段的音频和数据转发装置，其特征在于，包括：CPCI总线、接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块，接口模块、主控模块、有线调制模块和无线调制模块均连接CPCI总线，其中主控模块控制有线调制模块和无线调制模块对接口模块输入的信号进行调制，并分别以有线和无线的方式转发；主控模块显示以及通过CPCI总线控制其它模块；接口模块接收短波接收机调制后的音频信号和数据信号，并对上述音频信号和数据信号分别进行PCM编码和数据复用，并将转换的数据通过CPCI总线送给有线调制模块和无线调制模块；其中接口模块包括接收音频信号的AD73322芯片、接收数据信号的MAX488芯片和DSP芯片TMS320C6416，其中AD73322芯片和MAX488芯片均与DSP芯片TMS320C6416连接，DSP芯片TMS320C6416用于对接收到的音频信号和数据信号分别进行PCM编码和数据复用；
其中所述有线调制模块包括CPCI接口芯片PCI9054、FPGA芯片EP2SGX30CF、AD73322芯片、光电模块和以太网接口芯片RTL8208B，其中CPCI接口芯片PCI9054与CPCI总线通信，FPGA芯片EP2SGX30CF连接CPCI接口芯片PCI9054，AD73322、光电模块和以太网接口芯片RTL8208B均连接FPGA芯片EP2SGX30CF，FPGA芯片EP2SGX30CF控制光电模块和AD73322分别将从CPCI总线获得的数据转换为光信号、音频信号，且以太网接口芯片RTL8208B用于将有线调制模块接入以太网；
其中所述无线调制模块包括DSP芯片TMS320C6416、SE7051L中频处理芯片、SE7351L射频处理芯片和WIFI模块组，其中，DSP芯片TMS320C6416连接CPCI总线，用于产生I、Q基带信号，SE7051L中频处理芯片连接DSP芯片TMS320C6416，且SE7051L中频处理芯片的中频低噪声高线性度收发器产生中频信号,再通过SE7351L射频高线性度前端收发器产生射频信号并发射出去，WIFI模块组连接DSP芯片TMS320C6416，用于将DSP芯片TMS320C6416产生的I、Q基带信号进行无线转发。
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