刘 鹏, 常振杰

(1. 陕西省无线电监测站, 陕西 西安 710000;2. 国家无线电频谱管理研究所有限公司 陕西省信息通信网络及安全重点实验室， 陕西 西安 710061)

无线电宽带记录仪是无线电监测过程中的重要设备[1]。随着无线电通信事业的高速发展，无线电设备的使用量越来越大，通信业务种类越来越多样化，对宽带记录仪的性能要求也越来越高[2]。为了满足无线电监测的实时性和高速性，需要开发出具备大带宽和高速率数据采集与传输功能的宽带记录仪。其中，数据传输模块的高速性能至关重要。为满足传输速率要求，可以采用快速外围设备互连 (peripheral component interconnect express，PCIe)作为数字板卡与工控机之间的数据传输接口。

本文拟设计基于现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)的PCIe总线控制逻辑，并重点设计直接存储器读取 (derect memery access，DMA)模式下的写控制逻辑。其中，FPGA采用赛灵思公司的Kintex-7系列xc7k325tffg900芯片，工控机端采用Windows 7, 64位操作系统。

1 原理概述及方案选择

1.1 无线电宽带记录仪原理

无线电宽带记录仪的结构如图1所示，其中包含射频板、FPGA数字板卡、工控板、电源板以及显示操作平台等板块。射频板将接收到的射频信号转换成中频信号之后传输给数字板，显示操作平台通过工控板向FPGA数字板卡发送相关指令，数字板卡针对相应指令将采集处理之后的数据经过PCIe高速总线发送至工控板进行存储和回放。

图1 宽带记录仪结构

1.2 数据传输总线方案选择

宽带记录仪中，经数字板处理后的数据接口位宽为64比特，时钟频率为62.5 MHz，所以，要求所选用的数据传输总线带宽至少要达到4 Gb/s。……