[發明專利]可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板有效
| 申請號： | 202010138094.4 | 申請日： | 2020-03-03 |
| 公開（公告）號： | CN111367837B | 公開（公告）日： | 2022-05-31 |
| 發明（設計）人： | 李倞;耿士華;張順順 | 申請（專利權）人： | 超越科技股份有限公司 |
| 主分類號： | G06F13/10 | 分類號： | G06F13/10 |
| 代理公司： | 濟南信達專利事務所有限公司 37100 | 代理人： | 孫園園 |
| 地址： | 250100 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 可重構 雷達 信號 處理 硬件 平臺 數據 接口 | ||
1.一種可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，其特征在于，該數據接口板包括FPGA邏輯芯片、光模塊、千兆PHY芯片和連接器，FPGA邏輯芯片與光模塊和連接器之間的PCB走線滿足每個高速Lane的最大速率達到10Gbps，同時確保各差分對等長且距離短，滿足信號傳輸需求；同時FPGA邏輯芯片支持2組DDR4內存存儲，數據傳輸速率為2400Mb/s；連接器連接千兆PHY芯片；其中，
FPGA邏輯芯片，用于將數據進行協議轉換，使雷達信號處理系統與外界進行數據交互，為實現雷達信號處理系統對各個端口的數據傳輸方式進行重構；
光模塊，用于與信號處理平臺間的數據交互；
千兆PHY芯片，用于內部與外部數據交互；
連接器，用于與服務器實現通信；
FPGA邏輯芯片與連接器之間通過對外接口引腳連接，對外接口引腳包括12路RocketIO光纖接口、1路RocketIO單模光纖接口、1路千兆電口、1路千兆光口、4路RS422串口、8路GPIO接口和1路1PPS接口；
其中，12路RocketIO光纖接口的單路支持最大傳輸10Gbps/s數據，FPGA邏輯芯片端通過配置實現12路萬兆光信號通信或者3路40G光信號通信；
1路RocketIO單模光纖接口用于實現超遠距離的光信號通信，滿足千米以上的數據傳輸的需求；
1路千兆電口在數據接口板作為功能板后插板時，對平臺功能板卡進行擴展；
1路1PPS接口、4路RS422、8路GPIO用于交互低速信號，通過J30J矩形連接器輸出,與外界互聯，用于雷達信息、自檢結構的數據交互；
連接器包括VPX P0連接器、VPX P1連接器、VPX P2連接器、VPX P3連接器、VPX P4連接器、VPX P5連接器和VPX P6連接器；VPX P6連接器通過FPGA邏輯芯片配置與服務器SRIO交換板連接，實現4路SRIOx4高速串行總線通信，速率配置為3.125Gbps、5GGbps、6.25Gbps，滿足SRIO交換互聯的數據后插板使用；
VPX P6連接器還通過FPGA邏輯芯片配置與服務器40G交換板連接，實現4路40G以太網通信，滿足40G交換互聯的數據接口板使用；
VPX P6連接器還通過FPGA邏輯芯片配置與服務器異構交換板連接，實現2路SRIO高速串行總線通信和2路40G以太網通信，滿足40G和RapidIO互聯的異構數據接口板使用；
VPX P2連接器通過FPGA邏輯芯片配置與服務器連接，實現1路PCIE3.0 x8、2路PCIEx4或2路SRIO x4路與服務器功能板卡通信，滿足數據接口板作為功能板后插板使用。
2.根據權利要求1所述的可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，其特征在于，所述FPGA邏輯芯片上設置有對內接口引腳，對內接口引腳包括PCIEX8兼容SRIO 5G X4/40GbE接口和PCIE X4接口。
3.根據權利要求1或2所述的可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，其特征在于，所述FPGA邏輯芯片內包括FPGA高速數據鏈路和時鐘電路；
FPGA邏輯芯片采用Kintex UltraScale系列的XCKU115；FPGA邏輯芯片集成PCIE Gen3核，2400Mb/s DDR4內存，高速串行收發器GTH 48個，通過40G IP軟核搭建40G高速鏈路通路，滿足使用需求。
4.根據權利要求3所述的可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，其特征在于，所述時鐘電路包括兩路，一路是可調時鐘信號電路，用于處理高速光模塊的FPGA BANK；另一路是100MHz的參考時鐘電路，用于處理DDR4內存信號。
5.根據權利要求4所述的可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，其特征在于，所述可調時鐘信號電路采用可變的時鐘發生芯片，可變的時鐘發生芯片采用N222I芯片，N222I芯片通過I2C對外提供兩路配置時鐘頻率，時鐘頻率在7.29MHz到833.33MHz范圍連續可調。
6.根據權利要求1所述的可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，其特征在于，所述光模塊包括12路萬兆光模塊、萬兆光模塊和千兆光模塊；
12路萬兆光模塊采用中航光電HTG8504，12路萬兆光模塊的中心波長為850nm，單通道傳輸最大速率為10.3125Gbps，光接口為24芯MT形式，最大傳輸距離為OM3光纖100m；
萬兆光模塊采用中航光電的HTS1302，萬兆光模塊中心波長為1310nm，傳輸速率為10.3125Gbps，是雙LC接口的收發一體光模塊，用于遠距離傳輸；
千兆光模塊采用HTS1302，選配最大的傳輸速率為2.5Gbps，滿足數據接口板作為計算后插板的千兆以太網的功能擴展。
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