[实用新型]一种基于FPGA的以太网音频传输系统

说明书

技术领域

本实用新型属于音频信号传输技术领域，特别涉及一种基于FPGA的以太网音频传输系统。

背景技术

近年来，随着以太网技术的快速发展，给传统的音频传输行业带来了巨大的挑战，未来的音频技术会朝着数字化和网络化方向发展。数字音频信号不仅可以解决传统模拟音频信号在传输和处理过程中发生的噪声干扰问题，还能解决音频质量检测问题。

传统的模拟音频设备在传输信号时占用了大量的带宽资源，易受到噪声的干扰，而且稳定性较差，因此亟需提出一种降低带宽资源占用量、稳定性好的音频传输系统。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于FPGA的以太网音频传输系统，本实用新型能够降低带宽资源占用量，而且稳定性好、成本低廉。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于FPGA的以太网音频传输系统包括：

用于采集音频信号的音频接收模块；

用于对音频信号进行以太网协议封装和CRC校验计算的接收端FPGA模块；

用于进行音频信号传输的接收端物理层芯片模块、发送端物理层芯片模块；

用于对音频信号进行数据转换处理以及CRC校验检测的发送端FPGA模块；

用于对转换后的音频数据进行实时还原输出的音频发送模块；

所述音频接收模块、接收端FPGA模块、接收端物理层芯片模块依次连接；所述发送端物理层芯片模块、发送端FPGA模块、音频发送模块依次连接；所述接收端物理层芯片模块的信号输出端连接发送端物理层芯片模块的输入端。

优选的，所述接收端FPGA模块包括：

采集音频信号的信号采集单元；

用于将音频信号按照以太网协议进行封装的信号封装单元；

计算音频信号数据帧的CRC校验码，并将所述CRC校验码添加至帧中进行传输的第一CRC校验计算单元；

用于将封装的数据帧按照百兆以太网时序进行发送的信号发送单元；

所述信号采集单元、信号封装单元、第一CRC校验计算单元、信号发送单元依次连接；所述信号采集单元的输入端连接音频接收模块的输出端，所述信号发送单元输出端连接接收端物理层芯片模块的输入端。

优选的，所述发送端FPGA模块包括：

用于按照百兆以太网时序进行数据帧接收的音频数据帧接收单元；

用于校验数据帧的第二CRC校验计算单元；

用于将音频信号从数据帧中解析出来的音频数据帧解析单元；

用于将音频信号还原输出的音频信号还原单元；

所述音频数据帧接收单元、第二CRC校验计算单元、音频数据帧解析单元、音频信号还原单元依次连接；所述音频数据帧接收单元的输入端连接发送端物理层芯片模块的输出端，所述音频信号还原单元的输出端连接音频发送模块的输入端。

优选的，所述接收端物理层芯片模块、发送端物理层芯片模块均为百兆以太网物理层芯片。

进一步的，所述接收端FPGA模块的芯片型号为EP4CE10F17C8N，发送端FPGA模块的芯片型号为EP4CE10F17C8N。

进一步的，所述音频接收模块、音频发送模块的芯片型号均为WM8731。

本实用新型的有益效果为：

1)、本实用新型包括音频接收模块、接收端FPGA模块、接收端物理层芯片模块、音频发送模块、发送端FPGA模块、发送端物理层芯片模块，接收端FPGA模块与发送端FPGA模块相互配合实现了音频信号的采集以及音频信号的还原，本实用新型的电路结构简单，使用的芯片成本低廉，大大地节省了传输带宽和存储资源，而且稳定性好、成本低廉。

2)、所述接收端物理层芯片模块、发送端物理层芯片模块均为百兆以太网物理层芯片，因此信号经过接收端物理层芯片模块、发送端物理层芯片模块时信号的损失量小，而且百兆以太网物理层芯片的性能稳定、可靠性较好。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施方式的整体结构框图；

图2为本实用新型的具体实施方式的接收端FPGA模块结构框图；

图3为本实用新型的具体实施方式的发送端FPGA模块结构框图；

图4为本实用新型的具体实施方式的信号采集单元的内部示意结构图；

图5为本实用新型的具体实施方式的音频信号的输入格式；

图6为本实用新型的具体实施方式的信号封装单元操作状态机；