改进型数据链端机中FPGA子系统的设计与实现

发布时间：2021-02-18 09:09

　　战术数据链作为一种链接各作战兵种的信息传输系统,在当今现代化战争中扮演着不可或缺的角色。通过此系统,指挥中心可以实时的获取各作战单元和武器平台的信息,进而对战场态势做出准确判断,最终掌握战场主动权。本课题通过对战术数据链的研究,基于现有硬件平台,设计和实现了一条改进型数据链。相较于原有链路,改进型数据链提升了链路的传输速率、信息容量和传输时延等指标。其中,FPGA作为数据链端机中主要逻辑芯片,在完成数据链路中信号处理功能的同时,也负责着整板的时隙管理和对外围芯片的控制。而本文的工作就是围绕数据链端机中FPGA子系统的设计和实现来展开。首先,本文介绍了课题研究的背景和意义,在阐述了战术数据链系统的研究必要性之后,对论文的主要工作内容和结构安排进行了介绍。其次,本文对战术数据链端机进行了整体描述,介绍了数据链设计实现过程中用到的关键技术,并给出了改进型数据链拟完成性能指标。再次,本文按照数据链中信息码流的传输的顺序,先后设计实现了数据链端机中的发送模块和接收模块,并对模块中涉及的多速率信号处理,跨时钟域信号传输和同步逻辑等进行了具体的分析。最后,本文通过对功能模块的仿真,FPGA子系统的验... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１端机整体设计??

最常用的办法就是使用双锁存器［１２］，即单比特信号从Ａ时钟域进入Ｂ时钟域时，??在Ｂ时钟域内，通过Ｄ触发器对输入信号连续锁存２次，然后再在Ｂ时钟域中??使用，经此操作可以基本消除亚稳态。单比特信号的跨时钟域传输示意图如图２－??１１所示。??ＣＬＫＡ??ＤＡＴＡ１?ｉ??ＣＬＫＢ??ＤＡＴＢ１?ＶＶ???＜?＼亚稳态??ＤＡＴＢ２??／??图２－１１单比特信号跨时钟域传输??在图２－１１中，ＤＡＴＡ１是时钟域ＣＬＫＡ的数据，需要传入至ＣＬＫＢ时钟域进??行后续处理。当ＣＬＫＢ的时钟上升沿到来时，因为时钟不能瞬时跳变，且ＣＬＫＡ??１０??

最常用的办法就是使用双锁存器［１２］，即单比特信号从Ａ时钟域进入Ｂ时钟域时，??在Ｂ时钟域内，通过Ｄ触发器对输入信号连续锁存２次，然后再在Ｂ时钟域中??使用，经此操作可以基本消除亚稳态。单比特信号的跨时钟域传输示意图如图２－??１１所示。??ＣＬＫＡ??ＤＡＴＡ１?ｉ??ＣＬＫＢ??ＤＡＴＢ１?ＶＶ???＜?＼亚稳态??ＤＡＴＢ２??／??图２－１１单比特信号跨时钟域传输??在图２－１１中，ＤＡＴＡ１是时钟域ＣＬＫＡ的数据，需要传入至ＣＬＫＢ时钟域进??行后续处理。当ＣＬＫＢ的时钟上升沿到来时，因为时钟不能瞬时跳变，且ＣＬＫＡ??１０??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的自适应滤波技术在雷达信号处理中的应用研究[J]. 李轲,张国栋,冀启东.  舰船电子工程. 2018(12)
[2]基于多路并行DDS的快跳频信号发生器设计实现[J]. 倪宣浩,丛彦超,武春飞.  电子技术应用. 2018(11)
[3]高吞吐率任意倍内插滤波器设计[J]. 沈锐龙,吕大鑫,张建峰.  现代雷达. 2018(10)
[4]一种基于FPGA的短波数字接收机设计与实现[J]. 李路,杨建平,袁凤国,罗磊.  通信技术. 2018(10)
[5]高速采样信号并行数字下变频及FIR滤波方法[J]. 顾嘉辉,刘洋,李振华.  空间电子技术. 2017(04)
[6]基于FPGA+DSP的数字中频收发机的设计[J]. 胡焱.  现代电子技术. 2016(15)
[7]军用无线通信干扰与抗干扰技术研究[J]. 梁涛.  现代电子技术. 2015(11)
[8]FPGA设计中跨时钟域信号同步方法[J]. 邹晨.  航空计算技术. 2014(04)
[9]基于McBSP的DSP与FPGA间数据传输接口设计[J]. 闫改,郭晓光.  无线电通信技术. 2013(04)
[10]多通道中频采样数字下变频应用技术研究[J]. 齐晓辉,王峰,金涛,颜滨.  科学技术与工程. 2013(07)

博士论文
[1]军用认知无线通信系统中的关键技术研究[D]. 李绍胜.北京邮电大学 2011

硕士论文
[1]短波战术数据链Link-11技术体制研究[D]. 王国栋.西安电子科技大学 2010
[2]战术数据链仿真测试系统的设计与实现[D]. 连宏.西安电子科技大学 2008



本文编号：3039352