[发明专利]基于PCIE链路的DSP与FPGA芯片高速数据传输装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过配置指令选择不同制式射频信号的无线通信技术领域，尤其涉及一种基于PCIE链路的DSP与FPGA芯片高速数据传输装置及方法。

背景技术

无线通信技术迅猛发展，使得数据传输速度得到快速提升，满足了人们日益丰富的移动业务需求。无线数据传输速度快速提升意味着单位时间收到数据量暴增，要求接收设备数据传输和数据处理环节都必须大幅提升，才能满足这一发展要求。

PCIE属于高速串行总线，实现点对点双向高带宽传输，连接设备独享通道带宽，主要优势就是数据传输速率高。PCIE以其高速率低延迟布线简单，在无线通信设备中得到广泛应用。本发明将PCIE作为DSP与FPGA之间高速数据传输接口，满足了GSM(Global system for mobile)、CDMA(Code Division Multiple Access)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、TDSCDMA(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access)等不同制式数据的传输速率要求。

射频采样的无线空口数据经过FPGA预处理后，转成DSP易于处理的基带数据，发送给板上高性能数据处理芯片DSP进行基带数据处理，满足数据高速处理的要求，解决201310020190.9(一种基于PCIE接口的软件无线电射频收发装置及方法)中不能脱离计算机处理的问题。

本发明DSP可通过PCIE向FPGA发送配置指令，灵活获取GSM、CDMA、WCDMA、TDSCDMA(2G/3G/4G)等不同制式数据，解决在201410105353.8(一种多DSP和FPGA并行处理系统及实现方法)中没有提到的控制输入数据的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供基于PCIE链路的DSP与FPGA芯片高速数据传输装置及方法，能够提供高速度的传输效率，并且能够灵活获取2G/3G/4G等不同制式的高速数据。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于PCIE链路的DSP与FPGA芯片高速数据传输装置，包括顺序连接的天线、FPGA模块以及DSP模块，其中

所述天线用于接收射频信号；

所述FPGA模块用于将射频信号转化为数字基带信号数据；

所述DSP模块用于处理基带信号数据，接收PC客户端发送来的制式变换指令，以及配置FPGA模块参数使得FPGA模块接收不同频段的信号数据。

进一步地，所述FPGA模块包括第一PCIE接口模块、FPGA芯片、中频单元和射频单元，所述第一PCIE接口模块用于与具有PCIE接口的DSP模块数据连接，所述FPGA芯片用于对数字基带信号数据排序，所述射频单元用于将射频信号数据转化为中频信号数据，所述中频单元用于将中频信号数据转化为数字基带信号数据。

进一步地，所述DSP模块包括网线接口模块、DSP芯片、DDR空间单元及第二PCIE接口模块，所述网线接口模块用于使用网线与PC客户端连接，所述DSP芯片用于处理DDR空间单元存储的数据，所述DDR空间单元用于存储数据，所述第二PCIE接口模块用于与具有PCIE接口的FPGA模块进行数据连接。

本发明的另一目的是提供一种基于PCIE链路的DSP与FPGA芯片高速数据传输方法，所述高速数据传输方法包括高速数据的输出方法和高速数据的输入方法，其中

所述高速数据的输出方法，包括如下步骤：

S11、PC客户端通过网线向DSP模块发送制式变换指令；

S12、DSP模块收到指令后，通过第二PCIE接口将变换的控制信息发送给FPGA模块；

S13、FPGA模块接收控制信息后，将控制信息分配到中频单元和射频单元；

S14、中频和射频单元对控制信息进行参数的调整，并根据控制要求开始接收不同频段的数据；

所述高速数据的输入方法，包括如下步骤：

S21、天线接收射频信号数据，并发送至射频单元；

S22、射频单元将接收的射频信号数据转化为中频信号数据，并发送至中频单元；

S23、中频单元将中频信号数据转化为数字基带信号数据发送到FPGA芯片；

S24、FPGA芯片根据与DSP芯片的通讯协议，将数字基带信号数据进行预处理，然后通过第一PCIE接口发送至DSP模块的DDR空间单元；