基于FPGA的高速通道校正實現(xiàn)
當(dāng)今社會無線通信迅猛發(fā)展,無線通信用戶激增,要解決通信系統(tǒng)容量、帶寬限制等這些嚴(yán)重問題的一個關(guān)鍵技術(shù)就是多天線通信技術(shù)。
這項技術(shù)的使用能大幅度地提高無線通信系統(tǒng)的頻譜效率和鏈路可靠性,
與單天線系統(tǒng)相比,用多天線系統(tǒng)發(fā)射和接收信號能獲得陣列增益(或稱波束形成增益)、分集增益、多路復(fù)用增益和干擾抑制等優(yōu)勢。
然而多天線技術(shù)帶來諸多優(yōu)勢的同時會不可避免地引起通道不一致性問題[1]。
在實際工程應(yīng)用中,陣列接收機的多個通道由于PCB(印制電路板)走線長度不等、通道特性存在差異等硬件的非理想因素,
導(dǎo)致多個通道接收到的信號存在差異,典型情況為多通道信號存在相位差,通道校正即通過通道校正算法,將多通道信號進(jìn)行修正,使其差異縮小為一個可接收范圍。
??????? 本文在現(xiàn)代通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速度極大提高的背景下,提出一種基于Xilinx? Virtex-5 FPGA的高速通道校正的實現(xiàn)方案,
通過使用可靠的片內(nèi)高速串并轉(zhuǎn)換器ISERDES[2-3],將8路800MHz輸入信號轉(zhuǎn)換為32路200MHz信號,
進(jìn)一步完成通道校正系數(shù)計算、加權(quán)求和等操作,從而實現(xiàn)800MHz的通道校正實現(xiàn)。
降低信號處理速度方法
??????? 由于FPGA內(nèi)部集成的乘法器、加法器等IP CORE(知識產(chǎn)權(quán)核)運算速度最高僅有550MHz[3],在實際應(yīng)用中為保證運算的穩(wěn)定性,
一般采取低于300MHz的運算速度,要實現(xiàn)速度高達(dá)800MHz的運算速度,必須使用降低數(shù)據(jù)速率的方法。
本文中使用賽靈思(Xilinx)公司在其產(chǎn)品Virtex-5中集成的高速串并轉(zhuǎn)換器(ISERDES),
它是為需要高速數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用開發(fā)的專用模塊,能夠提供高速的I/O處理能力,不受FPGA內(nèi)部資源的限制,不占用系統(tǒng)邏輯資源[2]。
通過對ISERDES各參數(shù)端口進(jìn)行配置,使其滿足實際應(yīng)用,本文實現(xiàn)將800MHz的輸入數(shù)據(jù)實現(xiàn)1:4串并轉(zhuǎn)換,并行輸出的數(shù)據(jù)速率為200MHz。

整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。系統(tǒng)包括:串并轉(zhuǎn)換、計算通道校正系數(shù)、加權(quán)求和三個子模塊構(gòu)成。
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4. 圖像項目
5. 高速多通道ADDA系統(tǒng)
6. 基于FPGA板卡研發(fā)
7. 多通道高靈敏電荷放大器
8.射頻前端
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