應(yīng)用RSR系統(tǒng)的CPCI接口模塊設(shè)計(jì).pdf

1、深空探測(cè)是人類走向未知深空的第一步，是未來(lái)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)志之一。無(wú)線電科學(xué)接收機(jī)(Radio Science Receiver, RSR)是發(fā)展深空探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)，它負(fù)責(zé)接收來(lái)自衛(wèi)星發(fā)來(lái)的定軌信號(hào)或宇宙空間中的寬帶信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。根據(jù)這些被存儲(chǔ)的信號(hào)可以推測(cè)出衛(wèi)星的運(yùn)行軌道、計(jì)算宇宙中星體的特性等。
　　本文在研究當(dāng)前世界上各種深空探測(cè)無(wú)線電接收機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)原有系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于CPCI接口

2、層疊結(jié)構(gòu)的軟件無(wú)線電接收機(jī)系統(tǒng)。該接收機(jī)系統(tǒng)具備機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，可靠性可擴(kuò)展性強(qiáng)，系統(tǒng)集成度高，輸出數(shù)據(jù)帶寬高等優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)可以分為三個(gè)硬件平臺(tái):模數(shù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)、數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)和控制平臺(tái)。模數(shù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)負(fù)責(zé)將中頻模擬信號(hào)采樣轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的進(jìn)一步降頻，并按照指定格式進(jìn)行存儲(chǔ)?？刂破脚_(tái)完成整個(gè)系統(tǒng)的控制操作，該平臺(tái)使用CPLD實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)FPGA初始化配置、時(shí)鐘模塊控制及ADC模塊控制，使用專用總線芯片PLX9056完

3、成本地總線與主控計(jì)算機(jī)PCI總線數(shù)據(jù)通信，使用雙向電平轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)總線信號(hào)的電平匹配。
　　在軟件設(shè)計(jì)方面，本文完成了基于CPCI接口層疊結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)控制軟件模塊、總線通信模塊和操作系統(tǒng)內(nèi)核三個(gè)部分。在系控制軟件模塊設(shè)計(jì)中，采用接口控制單元作為用戶界面和硬件控制單元的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，從而避免了用戶直接接觸復(fù)雜的底層硬件設(shè)計(jì)細(xì)節(jié);在總線通信模塊中，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本地總線與主控計(jì)算機(jī)PCI總線之間DMA模式的數(shù)據(jù)傳輸;