势，板卡上提供8路双向的LVDS接 口，发送接口采用LVDS接口发送接口忍片65LVDS31D，接收接口采用LVDS接收接口忍片 65LVDS32D，接口结构如图16所示。 阳177] 电源模块工作方式为：如图17所示，CPCI板卡提供4种电源，分别为+12V、-12V、 巧V、+3. 3V，电源系统的转换结构如图17所示，系统中需要的电源有巧VA、-5VA、巧VD、 +3. 3VD、+3. 3VD、+2. 5VD、+1. 8VD、+1. 8VA、+1. 2VD和 +1. 0VD，后缀为A的表示为模拟器件供 电，后缀为D的表示为数字器件供电。
[0178] 巧VD和+3. 3VD直接使用PCI提供的巧V和+3. 3V电源。FPGA内核电压需要使用 的+1. 0VD，通过PT册4T240W将巧V电压转换得到，PT册4T240W提供10A的输出电流足够满 足系统的要求。FPGA配置I/OW及LVDS接口需要使用的巧.5VD电源通过TPS74401转换 得到，TPS74401提供3A的输出电流，远大于系统最大电流要求。GC5015和AD9957使用的 +1. 8VD也可W通过TPS74401获得，TPS74401是输出电压0. 8-3. 3V可调节的线性电源，通 过配置电阻的设置可W获得需要的输出电压。AD9957使用的1.8VA通过另一块TPS74401 转换得到。DSP使用的1.2VD核屯、电压，通过TPS54312转换得到。接口模拟器件使用的 +3. 3VA电压通过TPS79333转换得到，TPS79333提供3A电流输出。上下行接口放大器上使 用的巧VA和-5VA模拟电源使用的PTR08060W和7905转换获得，巧VA电源消耗最大电流 为1300mA，常用的7805输出电流为1500mA，如果7805长时间工作在运种大电流输出状况 下，可能出现不稳定的情况，改用集成电源模块PTR08060W可W满足要求，并且提供后续扩 展能力。
[0179] W上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施 例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进 等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1. 一种基于软件无线电的基带设备，其特征在于：包括两路70M上行发送通道、两路 70M下行接收通道、两路PSK接收通道、两路PSK发送通道，测试用LVTTL电平输入和输出接 口、时钟管理单元、数据处理模块、PCI接口模块、CPLD逻辑模块、扩展RAM模块、数字上变频 /下变频模块、FLASH模块和电源模块；基带设备通过PCI接口芯片PLX9054和CPCI计算 机相连，将PCI总线协议转换为本地总线协议，PCI接口芯片输出的本地总线信号通过CPLD 进行地址译码，PCI总线通过CPLD完成对FPGA和DSPHPI接口的访问，完成对FPGA和DSP 程序的下载； 两路70M上行发送通道：两路结构相同的70M中频输出接口输出为扩频体制时上行的 测距信号、上行遥控信号和上行遥测模拟信号的输出，或者USB体制时上行遥控模拟信号、 上行测距信号和上行遥测模拟信号的输出，该接口同时需要输出前端AGC电压； 两路70M下行接收通道：两路结构相同的70M中频输入接口输出为扩频体制时下行测 距信号和下行遥测信号的接收，或者USB体制时下行遥测信号和下行测距信号的接收； 两路PSK接收通道：两路结构相同的视频PSK输入接口用于USB体制； 两路PSK发送通道：两路结构相同的监视PSK输出，在USB体制时用作PSK监视信号的 输出； 测试用LVTTL电平输入和输出接口：多路结构相同的LVTTL输入接口、八路结构相同的LVDS输入接口； 时钟管理单元：两路外部10M时钟输入和一路设备上自带的10M时钟，输入时钟即能够 按照设定的优先级自动选择使用外部时钟或板上自带时钟； 数据处理模块：一片浮点运算DSP--TMS320C6713B，DSP的HPI接口和CPLD相连，为DSP配置两片64MBYTE大小的SDRAM，这两片SDRAM连接到的DSP的EMIF接口上，同时DSP 的EMIF接口连接到FPGA的I/O管脚上；三片数字上/下变频器GC5016配置成行上变频模 式时能够完成数据的内插和上变频，当GC5016配置成下变频模式时能够完成数据的下变 频和抽取，该芯片包括有4路宽带或窄带的上下变频器，3片GC5016 -共包含12路上下变 频通道，GC5016和FPGA连接成一个闭环，FPGA将需要处理的数据送入GC5016后进行处理， 处理过的数据通过GC5016的输出端口重新连接到FPGA，由FPGA决定下一步的数据处理过 程； PCI接口模块：使用PLX9054作为PCI接口芯片，完成PCI总线协议和本地总线协议的 转换，PLX9054支持32-bit数据总线； ⑶LP逻辑模块：CPLD对PCI总线、地址总线进行译码操作，FPGA内功能寄存器的读写 等，CPLD为逻辑芯片EPM3256,使用CPLD进行本地译码的主要作用是使得计算机能够通过 PCI总线实现FPGA程序的动态加载； 扩展RAM模块：主要增强数据处理板的数据处理能力，在DSP的EMIF口上外挂两块外 置的EEPRAM，DSP的EMIF口同时和FPGA相连，DSP的程序通过HPI口进行配置，HPI口直 接和CPLD相连，通过CPLD译码，这样DSP的配置就不需要通过FPGA进行中转，FPGA作为 主要中频信号处理器件； 数字上变频/下变频模块：板卡上设计有3块专用数字上/下变频器，数字上/下变频 器选用芯片GC5016,GC5016具有4个独立通道，每块芯片芯片具有三种工作模式：上变频模 式、下变频模式和收发射机模式；GC5016的工作模式可以通过控制接口灵活配置； FLASH模块：板上上需要配置大容量的FLASH，FLASH选用64MBit的FLASHROM，配置 时需要能够通过PCI接口更新FLASH中的数据。2. 根据权利要求1所述一种基于软件无线电的基带设备，其特征在于：时钟管理单元 的工作方式为：系统共有两个时钟源，50MPCI接口时钟网络和10M数据处理时钟网络； 50MPCI接口时钟网络主要用于PCI接口通信，由普通50MHz晶振产生的时钟通过零延 时时钟驱动器CY2305SC驱动后，分别接入PCI接口芯片、CPLD和FPGA的全局时钟输入管 脚； 10M数据处理时钟网络为系统的主要时钟，ADC、DUC(DAC)和DUC/DDC均同步于该网络， 系统提供两路外部10M输入时钟接口，外部10M时钟输入正弦波（< 3. 4Vpp)或LVCM0S均 可，当无外部时钟输入时，系统使用内部自带的10M恒温晶振工作，晶振选用小型快速恒温 晶振一BH02的10MHz正弦时钟信号，具有很高频率稳定度< 20PPB，两路外部时钟输入和内 部时钟分别接入时钟管理芯片⑶CE62005的主输入管脚、第二输入管脚和辅助/晶振输入 管脚； CDCE62005内部自带优先级选择输入，即能够手动选择输入时钟作为内部锁相环的输 入，也能够根据设置的优先级自动选择输入时钟；该芯片内部自带频率综合器，输入输出接 口多样，支持LVPECL，LVDS和LVCM0S接口，并且自带晶振输入接口，能够直接和晶振连接， 输入接口设置为LVPECL形式可以直接输入正弦和方波的时钟； 经过频率生成器后⑶CE62005,输出端口 0设置为LVCM0S输出形式，输出频率为10M， 正向输出经过驱动芯片SN74LVTH16245驱动后作为系统10MHZ输出时钟直接输出，负向输 出连接到FPGA的全局时钟输入管脚，作为FPGA工作的10M全局时钟，该10M时钟的主要作 为低速AD--ADS850的采样时钟（FPGA内部DCM要求的最低输入频率为32MHz，PLL要求 的最低输入频率为19MHz，该时钟在FPGA内部不能变频； 输出端口 1和输出端口 2设置为LVDS输出形式，输出频率为10M，分别连接到两路数字 上变频器DUC的参考时钟（REF_IN)输入管脚上，经过DUC内部锁相环后，通过数据输入时 钟PD_CLK，输入到FPGA全局时钟输入管脚上； 输出端口 3设置为LVDS输出形式，输出频率为100M，输出端口 3连接FPGA全局时钟管 脚上，需要注意该信号为LVDS形式，需要连接到设置为LVDS接口形式的BANK上，该时钟作 为FPGA内部数据处理的主时钟； 输出端口 4设置为LVCM0S输出形式，输出频率为100M，正向输出和负向输出分别通过 变压器ADT4-1WT的变压器，变换为差分形式，连接到两片中频输入ADC--ADS5483的时钟 输入管脚上，从两片ADC输出的数据有效信号D_RDY，需要连接到FPGA的全局时钟管脚上。3. 根据权利要求1所述一种基于软件无线电的基带设备，其特征在于：电源模块工作 方式为：CPCI板卡提供4种电源，分别为+12V、-12V、+5V、+3. 3V，电源系统的转换结构系 统中需要的电源有 +5VA、-5VA、+5VD、+3. 3VD、+3. 3VD、+2. 5VD、+L8VD、+L8VA、+L2VD和 +1. 0VD，后缀为A的表示为模拟器件供电，后缀为D的表示为数字器件供电； +5VD和+3. 3VD直接使用PCI提供的+5V和+3. 3V电源，FPGA内核电压需要使用的 +1. 0VD，通过PTH04T240W将+5V电压转换得到，PTH04T240W提供10A的输出电流足够满足 系统的要求，FPGA配置I/O以及LVDS接口需要使用的+2. 5VD电源通过TPS74401转换得到， TPS74401提供3A的输出电流，远大于系统最大电流要求，GC5015和AD9957使用的+1. 8VD 也可以通过TPS74401获得，TPS74401是输出电压0. 8-3. 3V可调节的线性电源，通过配置 电阻的设置可以获得需要的输出电压，AD9957使用的1. 8VA通过另一块TPS74401转换得 至丨J，DSP使用的1. 2VD核心电压，通过TPS54312转换得到，接口模拟器件使用的+3. 3VA电 压通过TPS79333转换得到，TPS79333提供3A电流输出，上下行接口放大器上使用的+5VA 和-5VA模拟电源使用的PTR08060W和7905转换获得，+5VA电源消耗的电流为1300mA，常 用的7805输出电流为1500mA，如果7805长时间工作在这种大电流输出状况下，改用集成电 源模块PTR08060W可以满足要求。
【专利摘要】本发明的目的是提供一种基于软件无线电的基带设备。本发明的技术方案为：包括两路70M上行发送通道、两路70M下行接收通道、两路PSK接收通道、两路PSK发送通道，测试用LVTTL电平输入和输出接口、时钟管理单元、数据处理模块、PCI接口模块、CPLD逻辑模块、扩展RAM模块、数字上变频/下变频模块、FLASH模块和电源模块；基带设备通过PCI接口芯片和CPCI计算机相连，将PCI总线协议转换为本地总线协议，PCI接口芯片输出的本地总线信号通过CPLD进行地址译码，PCI总线通过CPLD完成对接口的访问，并完成对程序的下载，使得计算机能够通过PCI接口完成对固件程序的更新，实现了多频段、多模、多信道、多速率、多协议等多功能通信，从而构建一个良好而灵活的软件无线电系统平台。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105278404
【申请号】CN201510598414
【发明人】尹佳, 赵圆, 方勇, 姜瀚, 张杰斌, 图们, 赵洪博
【申请人】广州北航新兴产业技术研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月18日