数据链集成端机中FPGA子系统的设计与实现

发布时间：2021-10-19 05:25

　　随着科技的发展,现代军事对抗的形态表现为信息化战争,而数据链是信息化战争的标志性武器。经过近60多年的发展,多种制式的数据链先后被研制并部署到作战单元上。由于没有一种数据链能够满足所有作战需求,必须加强多数据链的协同作战能力,所以说数据链的集成是现代军事研究的重要方向。通过对多条战术数据链系统的研究,课题设计并实现了具有两条数据链通信功能的收发端机,作者设计并实现了收发端机中Link11数据链底层链路中FPGA子系统部分。FPGA作为数据链路中信号传输通道完成对外设芯片的控制、对内部信号进行处理两个功能。首先,本文阐述了数据链的发展趋势及国内外研究现状,指出了数据链集成是目前数据链研究的重要方向,提出了数据链集成端机中FPGA子系统的硬件设计方案并对方案中关键技术进行研究。其次,论文设计并实现了收发端机中具体信号处理模块,包括发送端乒乓存储器模块、成形及内插滤波器模块、接收端异步数据缓冲模块、数字下变频模块、抽取及匹配滤波器模块、同步逻辑模块等。同时,论文设计并实现了 FPGA与各芯片之间进行数据及控制命令交互的接口,包括与DSP进行数据交互的GPIO接口、Mcbsp接口及对时钟芯片、... 

【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】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１硬件板卡结构图??６??

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本系统中ＦＰＧＡ芯片除了实现配置外设芯片的寄存器、与外设芯片进行数据??接口的交互功能外在其内部实现具体的信号处理功能。ＦＰＧＡ内部逻辑分为系统??控制、发射、接收三个部分，其具体实现的逻辑模块图如图２－２所示。??．————???ＤＡＣ控制?」?一?ＡＤＣ控制??异步ＦＩＦＯ缓冲???１?丨：?｝??系统＾及中断?１：流偏移校正??＿?数字下变频??〇??????内部时钟及复位?ＬＪ??管理?五级ＣＩＣ内插及?五级ＣＩＣ抽取及??一?低通滤被器?低通滤波器??ＴＴ?ｎ???????时钟芯片??成形滤波器?半带及匹配滤波???????〇??乒乓存储器?ｗ步校：块??＿??Ｍｃｂｓｐ?ｔ?＾?Ｍｃｂｓｐ??ＤＳＰ??图２－２系统硬件实现模块框图??从图２－２中叮以看出在ＦＰＧＡ内邰实现的逻辑模块包括发送端乒乓存储模??块、成型及内插滤波模块、ＡＤ９９５７数椐接Ｍ模块；接收端异歩信ｇ？缓冲模块、??数字Ｆ变频模块、直流偏移校正模块、仙取及卩〔屺滤波模块、Ｎ步逻辑设汁模块；??发送及接收端都会涉及到的Ｍｃｂｓｐ接Ｉ?Ｉ模块、系统吋钟及复位模块、中断及时??隙管理模块。??７??

【参考文献】：
期刊论文
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[5]美军多数据链协同技术研究[J]. 柴克军,谭志强,徐军.  舰船电子工程. 2010(09)
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博士论文
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硕士论文
[1]多数据链集成技术研究[D]. 张中亮.中国舰船研究院 2015
[2]战术数据链Link-11物理层及调制识别技术的研究[D]. 张妙.西安电子科技大学 2011
[3]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
[4]战术数据链无线信号特点及仿真[D]. 李海涛.电子科技大学 2008
[5]软件无线电数字前端技术的研究和实现[D]. 李甫成.华东师范大学 2008



本文编号：3444235