[发明专利]一种基于VPX架构多载波信号处理装置及方法

权利要求书

1.一种基于VPX架构多载波信号处理装置，其特征在于，包括VPX机箱；

所述VPX机箱为加固机箱，所述VPX机箱包括承载背板、前插板和后插板；

所述背板包括VPX总线串联所有前插板，所述前插板包括主控交换板，主控交换板对SRIO传输协议和以太网采用单星型交换结构，前插板和后插板之间全部通过连接器P0、连接器P1和连接器P2与背板进行连接；

所述前插板无对外接口，所述后插板作为装置的对外接口，实现装置的后出线；

所述后插板包括主控尾板，主控尾板对外接RJ45网口、QSFP光口和调试串口，所述后插板还包括采样板对外输入和输出接中频SMA接口。

2.根据权利要求1所述的一种基于VPX架构多载波信号处理装置，其特征在于，所述前插板中的主控交换板实现机箱内各前插板之间的SRIO和以太网数据交换，系统协议处理和参数配置，以及对所述后插板中的主控尾板进行控制；

所述主控交换板的以太网和SRIO交换端口通过连接器P1接入背板，实现与其他前插板，以及主控尾板之间进行数据交换，通过连接器P0对板卡供电并提供系统参考时钟，连接器P2为单端并行接口，串口和扩展IO与连接器P2连接，主控交换板上挂载SPI Flash用于存储SoC芯片程序和配置参数，挂载UART、JTAG、ETH PHY为板卡调试使用与所述主控交换板连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于VPX架构多载波信号处理装置，其特征在于，所述后插板中的主控尾板与主控交换板配合使用，作为主控交换板的外部接口扩展，其中连接器P0外接参考时钟和GPS/Beidou同步信号，连接器P1通过背板与主控交换板的SRIO交换芯片、以太网交换芯片端口连接，外部扩展为QSFP光口和RJ45网口，实现高速数据的外接，连接器P2通过背板与主控交换板的串口和扩展IO口连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于VPX架构多载波信号处理装置，其特征在于，所述后插板包括采样板，采样板与信号处理板搭配使用，包括对外两个SMA接口，采样板设计符合VPX的ANSI/VITA46.0/VITA65标准。

5.根据权利要求1所述的一种基于VPX架构多载波信号处理装置，其特征在于，所述背板符合VPX总线单星拓扑结构；

背板与连接器P0、连接器P1、连接器P2三组连线，其中连接器P0将电源板供电与其他槽位板卡相连，提供12V，5V，3.3V电源，连接器P0将主控交换板槽位的时钟线与信号处理板相连，主控交换板通过背板向信号处理板提供系统时钟；连接器P1将主控交换板槽位的SRIO、以太网交换芯片与信号处理板的相连，实现SRIO和以太网的星型交换结构，主控交换板的槽位引出SRIO和以太网交换芯片的一个端口，连接至主控尾板，实现高速接口外部扩展；背板槽位的连接器P2实现主控交换板、信号处理板与对应的后插尾板之间进行通信，其中主控交换板的槽位进行主控尾板UART和扩展IO接口外部扩展， 信号处理板的槽位实现AD/DA芯片数据线前插板和后插板的互通。

6.根据权利要求1所述的一种基于VPX架构多载波信号处理装置，其特征在于，所述前插板包括电源板，电源板为主控交换板、交换尾板、信号处理板和采样板提供电源。

7.一种基于VPX架构的多个采样板多载波信号处理方法，其特征在于，针对多路大宽带信号，5个采样板独立工作，完成多个宽带信号接收和发送处理，具体步骤包括：

采样板分别接收和发送少量载波；

采样板通过连接器P2与其对应的信号处理板互通，每个信号处理板都具备中频变频处理和基带处理，对外接收或产生信息bit流；

采样板经过连接器P1将 SRIO协议交换至主控接口板，主控接口板通过连接器P1的以太网协议对各板卡参数进行配置，参数包括分配处理的载波数量，载波频点和带宽信息；

主控交换板通过交换芯片接收和发送信号处理板的bit信息流，并在ZYNQ芯片上进行协议处理，通过主控尾板与装置外的上层设备进行通信。