[发明专利]一种通用信号处理平台

说明书

本发明提供一种通用信号处理平台，其包括CPCI载板和CPCI计算机，所述CPCI载板包括现场可编程门阵列以及两个FMC安装槽位，两个FMC槽位上分别安装一中频FMC子板以及一高速FMC子板，中频FMC子板包括1路中频输出接口、2路中频输入接口以及带通滤波器以及中频放大器；高速FMC子板包括4路720M中频输出接口、2路720M中频输入接口以及带通滤波器。本发明能够根据需要更换前端采集、输出电路，扩展接口类型和数量；能够接收产生宽带信号，能够直接进行射频带通采样，更适合软件无线电的需求，足以满足常见测控、通信、雷达信号处理算法的需求。

技术领域

本发明涉及通信装置，具体是一种通用信号处理平台。

背景技术

紧凑型PCI(Compact Peripheral Component Interconnect，CPCI)的结构形式，是国际工业计算机制造者联合会于1994提出来的一种总线接口标准，是以PCI电气规范为标准的高性能工业用总线。CPCI的CPU及外设同标准PCI是相同的，并且CPCI系统使用与传统PCI系统相同的芯片、防火墙和相关软件。将一个标准PCI插卡转化成CPCI插卡几乎不需重新设计，只要物理上重新分配一下即可。简言之CPCI总线＝PCI总线的电气规范+标准针孔连接器(IEC-1076-4-101)+欧洲卡规范(IEC297/IEEE 1011.1)。

CPCI的出现不仅让诸如CPU、硬盘等许多原先基于PC的技术和成熟产品能够延续应用，也由于在接口等地方做了重大改进，使得采用CPCI技术的服务器、工控电脑等拥有了高可靠性、高密度的优点。CPCI是基于PCI电气规范开发的高性能工业总线，适用于3U和6U高度的电路插板设计。CPCI电路插板从前方插入机柜，I/O数据的出口可以是前面板上的接口或者机柜的背板。CPCI技术是在PCI技术基础之上经过改造而成，具体有三个方面：一是继续采用PCI局部总线技术；二是抛弃PCI传统机械结构，改用经过20年实践检验了的高可靠欧洲卡结构，改善了散热条件、提高了抗振动冲击能力、符合电磁兼容性要求；三是抛弃PCI的金手指式互连方式，改用2mm密度的针孔连接器，具有气密性、防腐性，进一步提高了可靠性，并增加了负载能力。CPCI所具有可热插拔、高开放性、高可靠性。CPCI技术中最突出、最具吸引力的特点是热插拔。简言之，就是在运行系统没有断电的条件下，拔出或插入功能模板，而不破坏系统的正常工作的一种技术。热插拔一直是电信应用的要求，也为每一个工业自动化系统所渴求。它的实现是：在结构上采用三种不同长度的引脚插针，使得模板插入或拔出时，电源和接地、PCI总线信号、热插拔启动信号按序进行；采用总线隔离装置和电源的软启动；在软件上，操作系统要具有即插即用功能。目前CPCI总线热插拔技术正在从基本热切换技术向高可用性方向发展。

随着市场需求的多元化，针对复杂的电路设计提出了更高的要求，不难看到很多时候当某些具体的小功能要求发生了变化，一块功能庞大的电路版就造成了资源浪费，而且也造成了相应的经济损失。基于载板与FMC子卡互联结构设计，不仅可以实现用户需求的多种独立单项功能，而且还打破了对子卡PCB板的元件面积的限制，使得设计工作更加灵活，来满足用户的不同要求。

FMC标准描述了一个通用的模块，它是以一定范围的应用，环境和市场为目标的。该标准由包括FPGA厂商和最终用户在内的公司联盟开发，旨在为载卡上的FPGA提供标准的子卡尺寸、连接器和模块接口。通过这种方式将I/O接口与FPGA分离，不仅简化了I/O接口模块设计，同时还最大化了载卡的重复利用率。FMC标准与使用PCI、CPCI、PCI-X、PCI-E或SerialRapidIO等复杂接口连接到载卡的PMC和XMC标准不同，FMC标准只要求核心I/O收发器电路直接连接至载卡上的FPGA即可。FMC子模块的设计，通过取消固定协议，最小的系统支持，和灵活的引脚分配，最大限度地减少设计的精力和资源。这样做能够提高效率，并且在设计重复利用性、数据吞吐量、多I/O、兼容性、稳定性等方面带来诸多显著优势。