寬帶中頻信號(hào)高精度采集1G-12Bits與處理模塊硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、具有高度集成、高處理速度及模塊化等特征的測(cè)試系統(tǒng)，是目前測(cè)試技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。現(xiàn)代系統(tǒng)的性能及速度的增長，并多以小尺寸高密度硬件電路為設(shè)計(jì)目標(biāo)，使得如何避免高速系統(tǒng)中的噪聲干擾、確保系統(tǒng)的信號(hào)完整性成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。而為增強(qiáng)硬件系統(tǒng)的擴(kuò)展兼容能力，模塊化集成的設(shè)計(jì)方法也漸成主流。
　　結(jié)合高性能寬帶中頻采集與處理模塊的研制，本文首先從反射、串?dāng)_、介質(zhì)損耗、電源分配和軌道塌陷、電磁干擾和輻射五個(gè)方面，全面分析了該模塊硬件系統(tǒng)

2、的信號(hào)完整性問題。在模塊板級(jí)設(shè)計(jì)分析中，利用IC供應(yīng)商提供的IBIS模型，Mentor公司的板級(jí)仿真軟件Hyper lynx，以及Altera公司提供的電源分析工具，從系統(tǒng)的角度，分析解決了該高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所面臨的信號(hào)完整性及電源設(shè)計(jì)問題。由于硬件系統(tǒng)的信號(hào)采樣率達(dá)到1 Gsps、采樣位數(shù)為12 bits，為了滿足原始采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸要求，設(shè)計(jì)中采用了兩個(gè)SFP+光模塊以實(shí)現(xiàn)高達(dá)12 Gbps以上速率的原始采樣數(shù)據(jù)輸出，硬件系統(tǒng)的良好

3、設(shè)計(jì)確保了單個(gè)SFP+光模塊的最高傳輸速率測(cè)試指標(biāo)達(dá)到8.5 Gbps。在測(cè)試系統(tǒng)模塊化和通用性設(shè)計(jì)方面，選用了基于 FPGA可重配置結(jié)構(gòu)的全新接口標(biāo)準(zhǔn) FMC/VITA57，通過使用這種高密度高速度的接口將模數(shù)混合的采集模塊與高速處理傳輸模塊徹底分離，使得基于高速FPGA及DSP電路的中頻處理模塊具有較強(qiáng)的擴(kuò)展兼容能力，靈活地滿足不同測(cè)試系統(tǒng)的要求。
　　論文詳細(xì)分析了系統(tǒng)各個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)過程，解決了該系統(tǒng)板級(jí)設(shè)計(jì)中存在的信號(hào)完