CN217821596U - 一种基于fpga的sdr异构原型系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及SDR异构原型系统技术领域，具体而言，涉及一种基于FPGA的SDR异构原型系统，包括：底板和子板，所述子板包括CPU单元、FPGA单元、射频收发单元；所述底板为功能电路，所述子板之间数据通信以及对外数据通信通过底板总线实现；所述以太网接口采用RGMII以太网PHY接在XC7Z045的PS端，外接口使用RJ45；所述CPU单元与FPGA单元的离散接口采用4路GPIO接口通信以及PCIe总线接口，本实用新型构建了一套SDR异构原型系统，包括CPU单元、FPGA单元、射频收发单元以及供电、控制、接口等单元。系统采用底板+子板的形式实现，其中，CPU单元、FPGA单元和射频收发单元为子板，功能电路在底板实现，该SDR异构原型系统可用于不同射频子卡的替换，能够满足大带宽，大数据的应用场景。
Description
技术领域
本实用新型涉及SDR异构原型系统技术领域，具体而言，涉及一种基于FPGA的SDR异构原型系统。
背景技术
现有的大部分SDR异构原型开发时，不能满足不同射频子卡的替换需求，且带宽小，不能应用于大数据的处理场景，此时，开发一套大带宽、能够满足大数据应用且能够实现多种射频子卡替换需求的SDR异构原型具有较大的应用前景及需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA的SDR异构原型系统，其用于解决上述技术问题。
本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：
一种基于FPGA的SDR异构原型系统，包括如下内容：
底板和子板，所述子板包括CPU单元、FPGA单元、射频收发单元；所述底板为功能电路，所述子板之间数据通信以及对外数据通信通过底板总线实现；
所述FPGA单元中光纤口采用SFP+接口；所述以太网接口采用RGMII以太网PHY接在XC7Z045的PS端，外接口使用RJ45；所述CPU单元与FPGA单元的离散接口采用4路GPIO接口通信以及PCIe总线接口。
作为优选地，还包括控制处理单元，所述控制处理单元为FT-2000/4芯片。
作为优选地，所述PCIe接口通过XC7Z045的GTX bank连接到FT2000核心板上，PCIe总线通过底板连接。
作为优选地，所述PCIe接口采用x1。
作为优选地，所述射频收发单元采用具备两通道射频接收和两通道射频发射能力的CX9261型射频收发器芯片。
作为优选地，所述FPGA单元还包括核心信息采集单元，所述核心信息采集单元采用FMQL45T900型芯片。
作为优选地，所述FMQL45T900型芯片支持内时钟和外时钟，所述内时钟输入为100MHz。
作为优选地，还包括供电单元，所述供电单元为子板及底板进行供电。
本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本实用新型构建了一套SDR异构原型系统，包括CPU单元、FPGA单元、射频收发单元以及供电、控制、接口等单元。系统采用底板+子板的形式实现，其中，CPU单元、FPGA单元和射频收发单元为子板，功能电路在底板实现，该SDR异构原型系统可用于不同射频子卡的替换，能够满足大带宽，大数据的应用场景。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种基于FPGA的SDR异构原型系统的原理示意图；
图2为本实用新型提供的一种基于FPGA的SDR异构原型系统的FPGA子卡的原理示意图；
图3为本实用新型提供的一种基于FPGA的SDR异构原型系统的CX9261子卡的原理示意图；
图4为本实用新型提供的一种基于FPGA的SDR异构原型系统的SRIO接口原理示意图；
图5为本实用新型提供的一种基于FPGA的SDR异构原型系统的离散接口原理示意图；
图6为本实用新型提供的一种基于FPGA的SDR异构原型系统的离散接口PCIe的原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
如图1、图2、图4、图5所示，一种基于FPGA的SDR异构原型系统，包括如下内容：
底板和子板，所述子板包括CPU单元、FPGA单元、射频收发单元；所述底板为功能电路，所述子板之间数据通信以及对外数据通信通过底板总线实现；
所述FPGA单元中光纤口采用SFP+接口；所述以太网接口采用RGMII以太网PHY接在XC7Z045的PS端，外接口使用RJ45；所述CPU单元与FPGA单元的离散接口采用4路GPIO接口通信以及PCIe总线接口。
光纤口使用SFP+接口来完成，支持SRIO接口x1、x2、x4。速率可达到1.25Gsps，2.5Gsps、5Gsps、6.25Gsps，完成主要包括如下所示各个功能模块 ：
a)GTH 口主要完成高速接口物理层的串并转换工作；
b)SRIO IP 核主要完成物理层和链路层的数据收发工作；
c)数据接收模块主要是处理来自SRIO网络的数据，并配合DDR控制调度模块将数据存储到对应的位置；
d)数据发送模块主要是根据 SRIO 网络主节点的要求，将本模块对应的数据发送至网络上；
e)指令处理模块主要是响应计算机、网络终端节点的各种指令包；
f)数据抓取处理模块主要是根据要求，将从网络上抓取到的目的ID不是本上的数据包进行处理，跟上位机软件配合工作。
XC7Z045的PS端支持2路网口，需物理设备一路RGMII接口的以太网PHY芯片。网口通过RGMII以太网PHY接在XC7Z045的PS端。外接口使用RJ45，RJ45自带变压器。可用于双绞网线进行传输。满足UDP协议千兆以太网标准丢包率。
更为具体的，还包括控制处理单元，所述控制处理单元为FT-2000/4芯片。
按照 PICMG COM Express 规范设计的飞腾 CPU COMe 核心板。符合 COMExpress Type6 Rev2.0 接口类型定义，尺寸规格为 Compact 规格(95mm x 95mm)。 本核心板使用飞腾 FT-2000/4 四核高性能处理器为中央处理器，板载 DDR4 8GB 内存颗粒，板载 64GB工业级固态硬盘，支持 VGA 和 LVDS 双屏显示输出。是一款自主可控，集高性能、低功耗、高可靠性于一体的高集成度 COMe 计算机 /嵌入式核心板。
如图6所示，更为具体的，所述PCIe接口通过XC7Z045的GTX bank连接到FT2000核心板上，PCIe总线通过底板连接。
更为具体的，所述PCIe接口采用x1。
如图3所示，更为具体的，所述射频收发单元采用具备两通道射频接收和两通道射频发射能力的CX9261型射频收发器芯片。
CX9261型射频收发器芯片集成低噪放、上/下混频器、多模滤波器、自动增益控制、直流偏移对消、功率强度检测、 ADC/DAC、驱动放大器、电源管理、小数分频频率综合、逻辑控制、抽取/插值滤波、数字下变频和自动校准等功能，具有通用化设计、宽频带覆盖、宽窄带信号兼容、低功耗等特点
更为具体的，所述FPGA单元还包括核心信息采集单元，所述核心信息采集单元采用FMQL45T900型芯片。
更为具体的，所述FMQL45T900型芯片支持内时钟和外时钟，所述内时钟输入为100MHz。
FMQL45T900既可以作为模块核心采集处理单元，也能够作为信号处理器件，主要是用作整板的控制，以太网、JTAG，HDMI、CAN、SRIOI接口，支持内时钟和外时钟。
更为具体的，还包括供电单元，所述供电单元为子板及底板进行供电。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，包括：
底板和子板，所述子板包括CPU单元、FPGA单元、射频收发单元；所述底板为功能电路，所述子板之间数据通信以及对外数据通信通过底板总线实现；
所述FPGA单元中光纤口采用SFP+接口；以太网接口采用RGMII以太网PHY接在XC7Z045的PS端，外接口使用RJ45；所述CPU单元与FPGA单元的离散接口采用4路GPIO接口通信以及PCIe总线接口。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，还包括控制处理单元，所述控制处理单元为FT-2000/4芯片。
3.根据权利要求2所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，所述PCIe接口通过XC7Z045的GTX bank连接到FT2000核心板上，PCIe总线通过底板连接。
4.根据权利要求3所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，所述PCIe接口采用x1。
5.根据权利要求1所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，所述射频收发单元采用具备两通道射频接收和两通道射频发射能力的CX9261型射频收发器芯片。
6.根据权利要求1所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，所述FPGA单元还包括核心信息采集单元，所述核心信息采集单元采用FMQL45T900型芯片。
7.根据权利要求6所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，所述FMQL45T900型芯片支持内时钟和外时钟，所述内时钟输入为100MHz。
8.根据权利要求1所述的基于FPGA的SDR异构原型系统，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元为子板及底板进行供电。
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