CN2779731Y - 信号处理卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所述的信号处理卡，由主控制电路、信号采集通道电路、信号生成通道电路及接口电路组成；主控制电路分别连接信号采集通道电路与信号生成通道电路；信号采集通道电路、信号生成通道电路与主控制电路分别连接有接口电路。主控制电路连接信号采集通道电路与信号生成通道电路；信号采集通道电路、信号生成通道电路与主控制电路分别连接有接口电路。由于采用基于CPCI总线的刀片式单板结构，实现了具有完整无线电信号接收、处理、发射功能的软件无线电处理单板机。符合工业标准结构，具有带电热插拔设计，可实现高密度集成应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术，尤其涉及一种应用软件生成无线电信号的信号处理卡。
背景技术
软件无线电(Software Radio)是无线电通信方面的一种新的变革。它的核心技术是用宽频带无线接收机来代替原来的窄带接收机，将宽带的模拟/数字和数字/模拟变换器尽可能地靠近天线，而将电台的功能尽可能多地采用软件来实现。
软件无线电是近年来才提出的一种实现无线通信的新的体系结构。它的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台，把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现。这样无线通信新系统、新产品的开发将逐步转到软件上来，而无线通信产品的价值将越来越多地体现在软件上，这是无线通信领域继固定到移动、模拟到数字之后的第三次革命。在未来移动通信中，软件无线电将改变了传统的观念，给移动通信的软件化、智能化、通用化、个人化和兼容性带来深远的影响，并将在本世纪形成和计算机及程控交换机相当的巨大产业。
软件无线电已经成为无线电信号处理的重要方向。通过灵活的软件定义，可以在统一的硬件平台上处理各种体制的无线电信号，实现多种应用功能。本实用新型基于软件无线电的思想发展出一种新的具有通用功能的应用设备。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种面向高性能、高密度无线电应用领域，采用基于CPCI总线的刀片式单板结构，实现了具有完整无线电信号接收、处理、发射功能的软件无线电处理单板机。符合工业标准结构，具有带电热插拔设计，可实现高密度集成应用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种信号处理卡，由主控制电路、信号采集通道电路、信号生成通道电路及接口电路组成；主控制电路分别连接信号采集通道电路与信号生成通道电路；信号采集通道电路、信号生成通道电路与主控制电路分别连接有接口电路。
所述的信号采集通道电路由数字下变频器与模数转换器组成；
所述的信号生成通道电路由数模转换器和数字上变频器构成。
所述的信号采集通道电路连接的接口电路包括模拟信号输入Analog IN接口与时间触发接口；所述的信号生成通道电路连接的接口电路包括模拟信号输出Analog OUT接口与时间触发接口。
所述的主控制电路由信号采集处理单元与信号生成处理单元组成；信号采集处理单元连接信号采集通道电路；信号生成处理单元连接信号生成通道电路；信号采集处理单元与信号生成处理单元还连接接口电路。
所述的信号采集处理单元连接的接口电路包括A/D或D/A外触发器、在线测试JTAG接口和PCI总线桥，以及可编程逻辑器件CPLD及与其连接的存储器；
所述的信号生成处理单元连接的接口电路包括A/D或D/A外触发器与JTAG接口。
所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元连接的接口电路还包括自定义的I/O口。
所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元均由一个可编程逻辑门列阵FPGA、一个数字信号处理DSP及与其连接的存储器组成，FPGA实现了DSP与信号采集通道电路或信号生成通道间的数据流通道。
所述的存储器包括同步动态随机存储器SDRAM、静态随机存储器SRAM与快闪存储器Flash；SDRAM、SRAM与Flash分别与FPGA和DSP连接。
所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元间还连接有双端口SRAM。
由以上技术方案可知本实用新型所述的信号处理卡，由信号采集通道电路、信号生成通道电路、及接口电路组成；主控制电路连接信号采集通道电路与信号生成通道电路；信号采集通道电路、信号生成通道电路与主控制电路分别连接有接口电路。由于采用基于CPCI总线的刀片式单板结构，实现了具有完整无线电信号接收、处理、发射功能的软件无线电处理单板机。符合工业标准结构，具有带电热插拔设计，可实现高密度集成应用。
附图说明
图1为本实用新型所述信号处理卡结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所述的信号处理卡，其具体实施方式如图1所示：由主控制电路、信号采集通道电路、信号生成通道电路及接口电路组成；主控制电路分别连接信号采集通道电路与信号生成通道电路；信号采集通道电路、信号生成通道电路与主控制电路分别连接有接口电路。
信号采集通道电路由数字下变频器与模数转换器组成；数字下变频器采用的是美国TI公司的AD6634 DDC芯片，模数转换器采用的是美国TI公司的AD6645 ADC芯片。AD6645 ADC芯片提供了14bits分辨率和80MHz的高速采样率，通过AD6645 ADC可以有效实现宽带信号的采集。AD6634 DDC芯片支持80MHz采样率，输入分辨率14bit，CIC抽取为2-32，RCF抽取为1-256，具有4个处理通道和2个并行输出口，可配置为2个link口输出，其AGC可达96dB，支持非整数倍重采样，提供可编程FIR抽取滤波器，同时内置半带插值滤波器。
信号采集通道电路连接的接口电路包括Analog IN(模拟信号输入)接口与时间触发接口。
信号生成通道电路由数模转换器和数字上变频器构成。信号生成通道采用ADI公司的AD9857 DAC+DUC芯片，其最高采样时钟为200MHz，输入分辨率14bit，内置4-20倍时钟倍频器，支持正交调制、单音和插值DAC工作模式。输入端固定4倍插值，CIC插值为2-63，可实现8bit输出幅度控制和32bit正交DDS。
信号生成通道电路连接的接口电路包括Analog OUT(模拟信号输出)接口与时间触发接口。
信号采集通道电路、信号生成通道电路均支持内部和外部采样时钟工作模式。可以由系统软件通过相关触发寄存器来触发采样，也可以通过外部接口，使用触发脉冲实现触发。工作于内部采样时钟时，采样时钟为固定值，工作于外部采样时钟时，采样时钟可由外部时钟来调节，最低为30MHz。
主控制电路由信号采集处理单元与信号生成处理单元组成；信号采集处理单元连接信号采集通道电路；信号生成处理单元连接信号生成通道电路；信号采集处理单元与信号生成处理单元还连接各自的接口电路。
信号采集处理单元与信号生成处理单元均由一个可编程逻辑门列阵FPGA、一个数字信号处理DSP及与其连接的存储器组成。FPGA为Xilinx XC2V1000～2000大规模FPGA。2片Xilinx FPGA是本板的定点数据处理与数据流控制的核心部件，2片Xilinx FPGA分别用于ADC和DAC通道的数据定点预处理和数据流传输控制。大规模Xilinx FPGA实现了ADC、DAC、高性能浮点TI DSP以及存储器组之间数据流的高速通道。同时通过Xilinx FPGA实现了自定义IO的扩展。DSP为TI公司的TMS320C6713浮点DSP处理器作为信号数据处理的核心部件。TMS320C6713芯片是目前TI公司最先进的高精度浮点DSP芯片之一，凭借二级高速缓存及VLIW架构，C6713 DSP的性能可高达1800 MIPS和每秒13.5亿次浮点操作。2片TMS320C6713既可以分别用于ADC和DAC通道的数据处理，也可以实现协同并行计算。
信号采集处理单元连接的接口电路包括Trig SMA触发器(A/D/或D/A外触发器)、JTAG(在线测试)接口和PCI总线桥，以及可编程逻辑器件CPLD及与其连接的存储器；通过采用QuickLogic公司的QL5064芯片实现了高速高性能CPCI接口，兼容PCI2.2 64位/66MHz标准，支持Master(DMA)/Target burst模式。总线峰值传输数率达到523M字节/秒，持续传输速率最高可达400M字节/秒。
所述的信号生成处理单元连接的接口电路包括Trig SMA触发器与JTAG接口。
存储器包括SDRAM(同步动态随机存储器)、SRAM(静态随机存储器)与Flash(快为闪存储器)；SDRAM、SRAM与Flash分别与FPGA和DSP连接。多种类型的存储器，最大容量为128M字节的SDRAM，最大容量为1M字节的SRAM，最大容量为4M字节的Flash，以及最大容量为1M字节的双端口SRAM。所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元间还连接有双端口SRAM。
AD芯片将模拟信号转换为数字信号，经过DDC下变频处理后，由AD侧的FPGA存入板上存储器中，用户可以选择通过PCI总线将数据读到PC机内存中进行处理，也可以选择由板上的AD侧DSP进行处理。处理后的数据再次写回板上存储器中。DA侧的FPGA可以由用户选择将AD侧处理后的数据作为数据源，或者选择由DA侧DSP生成的数据作为数据源，数据源被写入到DA中，由上变频模块处理后，转成模拟信号发送出去。
以上所述信号处理卡，仅为本实用新型较佳的具体实施方式与有代表性的具体实施方式，同时所述信号处理卡的结构也仅是有代表性的结构；但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1、一种信号处理卡，其特征在于，由主控制电路、信号采集通道电路、信号生成通道电路及接口电路组成；主控制电路分别连接信号采集通道电路与信号生成通道电路；信号采集通道电路、信号生成通道电路与主控制电路分别连接有接口电路。
2、根据权利要求1所述的信号处理卡，其特征在于，所述的信号采集通道电路由数字下变频器与模数转换器组成；
所述的信号生成通道电路由数模转换器和数字上变频器构成。
3、根据权利要求1或2所述的信号处理卡，其特征在于，所述的信号采集通道电路连接的接口电路包括模拟信号输入Analog IN接口与时间触发接口；所述的信号生成通道电路连接的接口电路包括模拟信号输出Analog OUT接口与时间触发接口。
4、根据权利要求1所述的信号处理卡，其特征在于，所述的主控制电路由信号采集处理单元与信号生成处理单元组成；信号采集处理单元连接信号采集通道电路；信号生成处理单元连接信号生成通道电路；信号采集处理单元与信号生成处理单元还连接接口电路。
5、根据权利要求4所述的信号处理卡，其特征在于，所述的信号采集处理单元连接的接口电路包括A/D或D/A外触发器、在线测试JTAG接口和PCI总线桥，以及可编程逻辑器件CPLD及与其连接的存储器；
所述的信号生成处理单元连接的接口电路包括A/D或D/A外触发器与JTAG接口。
6、根据权利要求5所述的信号处理卡，其特征在于，所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元连接的接口电路还包括自定义的I/O口。
7、根据权利要求4所述的信号处理卡，其特征在于，所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元均由一个可编程逻辑门列阵FPGA、一个数字信号处理DSP及与其连接的存储器组成，FPGA实现了DSP与信号采集通道电路或信号生成通道间的数据流通道。
8、根据权利要求7所述的信号处理卡，其特征在于，所述的存储器包括同步动态随机存储器SDRAM、静态随机存储器SRAM与快闪存储器Flash；SDRAM、SRAM与Flash分别与FPGA和DSP连接。
9、根据权利要求4所述的信号处理卡，其特征在于，所述的信号采集处理单元与信号生成处理单元间还连接有双端口SRAM。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200520017327 CN2779731Y (zh) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 信号处理卡 |
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| CN 200520017327 CN2779731Y (zh) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 信号处理卡 |
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Family Applications (1)
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| CN 200520017327 Expired - Lifetime CN2779731Y (zh) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | 信号处理卡 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102023940B (zh) * | 2009-09-16 | 2013-07-10 | 研祥智能科技股份有限公司 | 一种cpci热插拔系统 |
| CN104794091A (zh) * | 2014-01-22 | 2015-07-22 | 北京浩正泰吉科技有限公司 | 一种基于cpci接口的通信卡 |
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- 2005-04-28 CN CN 200520017327 patent/CN2779731Y/zh not_active Expired - Lifetime
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