[实用新型]基于DSP与FPGA架构下的多通道高带宽信号处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及信息数据处理装置，具体涉及一种基于DSP与FPGA架构下的多通道高带宽信号处理系统。

背景技术

在很多高速信号处理中常采用FPGA+DSP的结构，FPGA主要做时序控制和前端处理，DSP主要做候选信号处理。FPGA控制能力强，有很好的并行处理优势，但是DSP存储空间小，导致FPGA接口电路的设计和数据通信非常关键，要把一个信号处理算法成功的在FPGA上运行，在处理浮点数和除法运算时提高运算速率。

LVDS提供搞数据传输率的同时会有很低的功耗，其具有低噪声、高噪声抑制能力、可靠型号传输、能够集成到系统级IC内、具有低电压电源的兼容性等特定，LVDS的产品数据速率可以从几百Mbps到2Gbps，一般接口为14PIN、20PIN、30PIN。

LVDS技术拥有330mV的低压差分信号和快速过度时间。这可以让产品达到自100Mpbsz至超过1Gbps的高数据速率。LVDS技术用于简单的线路驱动器和接收器物理层器件以及比较复杂的接口通信芯片组。通道链路芯片组多路复用和解多路复用慢速TTL信号线路以提供窄式高速低功耗LVDS接口。这些芯片组可以大幅度节省系统的电缆和连接器成本，并且可以减少连接器所占面积所需的物理空间。LVDS解决方案为设计人员解决高速I/O接口问题提供了新选择。

专业术语解释：

FPGA：Field－Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列。

DSP：Digital Signal Processing,缩写为DSP，即数字信号处理，DSP芯片即为数字信号处理芯片。

LVDS：Low-Voltage Differential Signaling，即低电压差分信号。

SRIO：Serial Rapid I/O，是面向串行背板、DSP和相关串行数据平面连接应用的串行Rapid I/O接口。

V7：Virtex-7，xilinx 7系列FPGA。

Z7：Zynq-7000，xilinx 7系列FPGA，内置处理器硬核。

XILINX：(赛灵思)是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商。

VPX：是VITA(VME International Trade Association,VME国际贸易协会)组织于2007年在其VME总线基础上提出的新一代高速串行总线标准。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种基于DSP与FPGA架构下的多通道高带宽信号处理系统。以期待解决嵌入式处理设备大量数据传输困难，操作复杂，成本高，开发周期长等问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于DSP与FPGA架构下的多通道高带宽信号处理系统，它包括用于提供对外接口的宽带接口板、用于数据处理和通信统计的宽带控制板、用于数据传输的宽带接收板和宽带处理板；所述宽带接口板通过VPX接插件与所述宽带控制板连接；所述宽带控制板通过连接器与所述宽带接收板连接；所述宽带接收板通过连接器与所述宽带处理板连接；所述宽带接收板和所述宽带处理板均设有一个SRIO交换机，所述SRIO交换机包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口连接有第一FPGA；所述第二端口连接有第二FPGA；所述第三端口连接所述VPX接插件。

更进一步的技术方案是所述的SRIO交换机还连接有第三FPGA。

更进一步的技术方案是所述的第一FPGA与所述第二FPGA互为备份。

更进一步的技术方案是所述的宽带接收板与宽带处理板上均设置有48对GTH高速接口。

更进一步的技术方案是所述的宽带接口板将SRIO路由设置为将宽带接口板的VPX接插件的SRIO 4x接口直接路由到对应的光纤接口上；所述宽带接口板在外部将光纤接口环回；所述宽带控制板上两片DSP的SRIO接口分别与所述宽带接口板相连。

更进一步的技术方案是所述的宽带处理板与所述宽带接收板通过6.25G光纤模块进行数据通信。

更进一步的技术方案是宽带控制板一共有4对4x到板内，一对4x到VPX接插件做SRIO交换。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果之一是：本实用新型可以简单、快速的对大容量数据进行传输，分析以及计算等操作。该设备防震、防水等级高，适用于具有舰载雷达等嵌入式存储设备在地面对其存储数据进行分析处理等场合。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的SRIO连接关系图。