[發明專利]一種自適應幀結構數據鏈傳輸系統及方法

有效

• 申請號: 202210561276.1
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114666014B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 黃立;查迎弟;鄭浩;楊俊;程俊
• 申請（專利權）人: 武漢高德紅外股份有限公司;武漢高德微機電與傳感工業技術研究院有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B1/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

1.一種自適應幀結構數據鏈傳輸系統，其特征在于，所述系統包括：UART串口、嵌入式開發平臺、RF收發器和RF天線，其中，所述嵌入式開發平臺包括PS模塊和PL模塊，所述UART串口、PS模塊、PL模塊、RF收發器和RF天線組成數據收發通道；

所述PS模塊用于配置整個系統所需的所有參數，并根據PL模塊反饋的相關指標實時決定PL模塊當前的幀結構，PL模塊用于根據PS的配置，在當前幀結構下，實現物理層的功能；

其中，發送通道為：PS模塊接收UART串口發送的信息，與本地信息進行拼接，拼接后的內容發送給PL模塊，經過PL模塊中的物理層處理后發送給RF收發器，RF收發器經過處理后再發送給RF天線，最后經過RF天線輻射到空間；接收通道為：RF天線接收天線耦合后的信號，經過處理后發送給RF收發器，RF收發器處理后發送給PL模塊，經過PL模塊中的物理層解析后發送給PS模塊，PS解出有效信息后通過UART串口顯示在上位機上。

2.根據權利要求1所述的自適應幀結構數據鏈傳輸系統，其特征在于，所述系統還包括DDR模塊，所述DDR模塊用于存儲開發平臺與RF收發器之間交互的數據以及物理層各節點數據，并將數據傳輸上位機進行保存，供開發人員進行MATLAB分析和FPGA仿真，以輔助定位調試過程中出現的問題。

3.根據權利要求1所述的自適應幀結構數據鏈傳輸系統，其特征在于，所述RF收發器用于處理PL模塊與RF天線之間的交互數據，具體為：

接收PL模塊發送的數據，對所述數據進行上變頻后再進行DA轉換，最后將DA轉換后的數據經過射頻后端處理后發送給RF天線；

接收RF天線發送的數據，對經過射頻前端處理的數據進行AD轉換后再進行下變頻后發送給PL模塊。

4.根據權利要求1所述的自適應幀結構數據鏈傳輸系統，其特征在于，所述RF天線 具體用于：

接收RF收發器發送的信號，對信號進行放大，并將放大后的信號通過天線輻射到空間；

通過低噪聲放大器將天線耦合后的信號進行放大，并將放大后的信號發送給RF收發器。

5.根據權利要求1所述的自適應幀結構數據鏈傳輸系統，其特征在于，所述PS模塊根據PL模塊反饋的相關指標實時決定PL模塊當前的幀結構， 具體為：PS模塊接收PL模塊發送的中斷，根據預先約定好的中斷列表，PS模塊收到對應的中斷后，根據中斷內容在中斷時刻點決策PL下一個時隙的工作方式。

6.根據權利要求1所述的自適應幀結構數據鏈傳輸系統，其特征在于，所述PL模塊包括Register模塊、Test模塊、BRAM_0模塊和BRAM_1模塊；所述PS模塊與PL模塊的Register模塊之間通過AXI_LITE總線交互，所述PS模塊與PL模塊的Test模塊之間通過AXI_FULL總線交互，所述PS模塊與PL模塊的BRAM_0模塊和BRAM_1模塊通過BRAM控制器交互；

所述發送通道具體為：PS模塊首先進行組幀，即接收UART串口發送的數據，與本地數據按照預先約定好的通信協議進行數據拼接，將拼接好的數據通過BRAM控制器寫入Bram_0模塊中，PL模塊在預先約定的某時刻點開始讀取BRMA_0模塊的數據，并按照基帶發端入口數據所需的時序要求解析從BRAM_0模塊中讀取的數據并發送給基帶，進行后續的物理層處理，將物理層處理后的基帶數據發送給RF收發器，RF收發器將符合RF收發器芯片接口時序要求的數據發送給RF收發器芯片進行后續的處理；

所述接收通道具體為：RF收發器接收RF天線發送的數據，將數據轉換成基帶所需的數據后發送給PL模塊，PL模塊接收RF收發器發送的數據并經過基帶物理層解析后，將解析出的完整幀數據全部寫入BRAM_1模塊中，并在寫完后以中斷的形式通知PS模塊讀取BRAM_1的內容，進行解幀操作，PS模塊將解幀后的相關內容根據需求通過UART串口發送到上位機上顯示并保存。