[發明專利]一種基于VPX架構多載波信號處理裝置及方法

有效

• 申請號: 202110361318.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113098820B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 趙峰;林楚;吉鴻偉;鄧紅梅;施淵籍;周一青;石晶林
• 申請（專利權）人: 中科南京移動通信與計算創新研究院
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04Q1/02;H04Q1/10
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 張帆

1.一種基于VPX架構多載波信號處理裝置，其特征在于，包括VPX機箱；

所述VPX機箱為加固機箱，所述VPX機箱包括承載背板、前插板和后插板；

所述背板包括VPX總線串聯所有前插板，所述前插板包括主控交換板，主控交換板對SRIO傳輸協議和以太網采用單星型交換結構，前插板和后插板之間全部通過連接器P0、連接器P1和連接器P2與背板進行連接；

所述前插板無對外接口，所述后插板作為裝置的對外接口，實現裝置的后出線；

所述后插板包括主控尾板，主控尾板對外接RJ45網口、QSFP光口和調試串口，所述后插板還包括采樣板對外輸入和輸出接中頻SMA接口。

2.根據權利要求1所述的一種基于VPX架構多載波信號處理裝置，其特征在于，所述前插板中的主控交換板實現機箱內各前插板之間的SRIO和以太網數據交換，系統協議處理和參數配置，以及對所述后插板中的主控尾板進行控制；

所述主控交換板的以太網和SRIO交換端口通過連接器P1接入背板，實現與其他前插板，以及主控尾板之間進行數據交換，通過連接器P0對板卡供電并提供系統參考時鐘，連接器P2為單端并行接口，串口和擴展IO與連接器P2連接，主控交換板上掛載SPI Flash用于存儲SoC芯片程序和配置參數，掛載UART、JTAG、ETH PHY為板卡調試使用與所述主控交換板連接。

3.根據權利要求1所述的一種基于VPX架構多載波信號處理裝置，其特征在于，所述后插板中的主控尾板與主控交換板配合使用，作為主控交換板的外部接口擴展，其中連接器P0外接參考時鐘和GPS/Beidou同步信號，連接器P1通過背板與主控交換板的SRIO交換芯片、以太網交換芯片端口連接，外部擴展為QSFP光口和RJ45網口，實現高速數據的外接，連接器P2通過背板與主控交換板的串口和擴展IO口連接。

4.根據權利要求1所述的一種基于VPX架構多載波信號處理裝置，其特征在于，所述后插板包括采樣板，采樣板與信號處理板搭配使用，包括對外兩個SMA接口，采樣板設計符合VPX的ANSI/VITA46.0/VITA65標準。

5.根據權利要求1所述的一種基于VPX架構多載波信號處理裝置，其特征在于，所述背板符合VPX總線單星拓撲結構；

背板與連接器P0、連接器P1、連接器P2三組連線，其中連接器P0將電源板供電與其他槽位板卡相連，提供12V，5V，3.3V電源，連接器P0將主控交換板槽位的時鐘線與信號處理板相連，主控交換板通過背板向信號處理板提供系統時鐘；連接器P1將主控交換板槽位的SRIO、以太網交換芯片與信號處理板的相連，實現SRIO和以太網的星型交換結構，主控交換板的槽位引出SRIO和以太網交換芯片的一個端口，連接至主控尾板，實現高速接口外部擴展；背板槽位的連接器P2實現主控交換板、信號處理板與對應的后插尾板之間進行通信，其中主控交換板的槽位進行主控尾板UART和擴展IO接口外部擴展， 信號處理板的槽位實現AD/DA芯片數據線前插板和后插板的互通。

6.根據權利要求1所述的一種基于VPX架構多載波信號處理裝置，其特征在于，所述前插板包括電源板，電源板為主控交換板、交換尾板、信號處理板和采樣板提供電源。

7.一種基于VPX架構的多個采樣板多載波信號處理方法，其特征在于，針對多路大寬帶信號，5個采樣板獨立工作，完成多個寬帶信號接收和發送處理，具體步驟包括：

采樣板分別接收和發送少量載波；

采樣板通過連接器P2與其對應的信號處理板互通，每個信號處理板都具備中頻變頻處理和基帶處理，對外接收或產生信息bit流；

采樣板經過連接器P1將 SRIO協議交換至主控接口板，主控接口板通過連接器P1的以太網協議對各板卡參數進行配置，參數包括分配處理的載波數量，載波頻點和帶寬信息；

主控交換板通過交換芯片接收和發送信號處理板的bit信息流，并在ZYNQ芯片上進行協議處理，通過主控尾板與裝置外的上層設備進行通信。