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农业机械学报 2024年第3期55卷 203-212页

作者：段瑞枫陈艳洪凯张就张海燕北京林业大学信息学院北京100083 国家林业草原林业智能信息处理工程技术研究中心北京100083 北京航空航天大学软件学院北京100191

农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案,为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题,设计了基于Zynq架构的pcie级联网口的高速传输系统。针对pcie接口开发,在硬件层面,优化配置XDMA IP核参数,完... 详细信息

农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案,为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题,设计了基于Zynq架构的pcie级联网口的高速传输系统。针对pcie接口开发,在硬件层面,优化配置XDMA IP核参数,完成接口的数据收发引擎设计,并基于MIG 7 IP核优化配置了DDR缓存区。在软件层面,基于pcie驱动,调度VLC软件完成视频数据读取,实现板卡和上位机之间数据的快速收发和流畅播放。针对网口协议栈的实现,利用ARM可编程特性,调度LWIP轻量级协议栈,完成TCP协议的开发,实现了网口的数据快速收发,避免了上位机CPU直接处理网络协议的时延和运算开销。此外调度AXI协议完成pcie接口和网口的高速连通。在Zynq MZ7030FA平台上传输视频文件对系统进行速率和可靠性实测。结果表明:网口传输速率达800 Mb/s,基本实现了千兆以太网;pcie接口的最高传输速率达816 MB/s,逼近硬件pcie 2.0 x2的最高速率,且整个系统在应用层上实现了可靠传输。本文的研究为农业监测视频传输应用提供了高效可靠的解决方案,且系统具有较好的扩展性和推广性。

关键词：农业监测高速传输片上系统现场可编程门阵列 pcie高速接口千兆以太网

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基于pcie级联网口的农业监测视频高速传输系统

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农业机械学报 2024年

作者：段瑞枫陈艳洪凯张就张海燕北京航空航天大学软件学院国家林业草原林业智能信息处理工程技术研究中心北京林业大学信息学院

农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案，为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题，本文设计了基于Zynq架构的pcie级联网口的高速传输系统。针对pcie接口开发，在硬件层面，优化配置XDMA IP... 详细信息

农业监测智慧化需要实时、高效、可靠的视频数据处理和传输方案，为了解决传统基于CPU和GPU架构的系统速率低、实时性差的问题，本文设计了基于Zynq架构的pcie级联网口的高速传输系统。针对pcie接口开发，在硬件层面，优化配置XDMA IP核参数，完成接口的数据收发引擎设计，并基于MIG 7 IP核优化配置了DDR缓存区。在软件层面，基于pcie驱动，调度VLC软件完成视频数据读取，实现板卡和上位机之间数据的快速收发和流畅播放。针对网口协议栈的实现，利用ARM可编程特性，调度LWIP轻量级协议栈，完成TCP协议的开发，实现了网口的数据快速收发，避免了上位机CPU直接处理网络协议的时延和运算开销。此外调度AXI协议完成pcie接口和网口的高速连通。在Zynq MZ7030FA平台上传输视频文件对系统进行速率和可靠性实测。结果表明：网口传输速率达800Mb/s，基本实现了千兆以太网；pcie接口的最高传输速率达816MB/s，逼近硬件pcie2.0 ×2的最高速率，且整个系统在应用层上实现了可靠传输。本文的研究为农业监测视频传输应用提供了高效可靠的解决方案，且系统具有较好的扩展性和推广性。

关键词：农业监测高速传输片上系统 pcie高速接口千兆以太网

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基于RIFFA架构的pcie多通道高速传输系统设计

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自动化与仪表 2020年第11期35卷 61-64页

作者：王文清张金西安工业大学光电工程学院西安710021

针对pcie接口在高速数据传输方面的应用,该文提出了一种基于RIFFA架构下的pcie高速数据传输系统,使用TX、RX引擎经过通道仲裁映射到最多12个TX、RX通道上,增加了通道扩展的功能,用户通过扩展通道可以实现多通道数据的读写。该系统采用F... 详细信息

针对pcie接口在高速数据传输方面的应用,该文提出了一种基于RIFFA架构下的pcie高速数据传输系统,使用TX、RX引擎经过通道仲裁映射到最多12个TX、RX通道上,增加了通道扩展的功能,用户通过扩展通道可以实现多通道数据的读写。该系统采用FPGA集成的pcie硬核,在Windows 7系统下利用RIFFA开发了pcie设备驱动程序。使用verilog硬件描述语言通过SGDMA方式来完成上位机和FPGA板卡之间的数据通讯。在Xilinx KC705开发板上进行验证,实际测试结果显示,通过上位机控制在不同的通道上单次传输的数据大小为5 MB的情况下,x8通道的pcie系统的读写速率分别可达到350.59 MB/s和365.66 MB/s,能够满足实际应用在数据传输中的可靠性及高效率的要求。

关键词： FPGA RIFFA pcie高速接口

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自适应通信发射机决策系统的研究与实现

自适应通信发射机决策系统的研究与实现

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作者：赵珊珊西南科技大学

学位级别：硕士

卫星、无人机等在通信过程中对传输数据率要求越来越高,同时需要避免因受到干扰而无法正常传输。为解决以上问题,在自适应通信系统的基础上,结合认知无线电的方法,设计了基于自适应发射机的决策系统,提供优化发射方案。决策系统分为两部... 详细信息

卫星、无人机等在通信过程中对传输数据率要求越来越高,同时需要避免因受到干扰而无法正常传输。为解决以上问题,在自适应通信系统的基础上,结合认知无线电的方法,设计了基于自适应发射机的决策系统,提供优化发射方案。决策系统分为两部分,一是在PC上实现的上位机软件,二是PC与发射机FPGA板卡间的高速数据传输接口。上位机软件在PC平台上实现,集成高速接口的驱动,提供可视化界面便于用户参与发射决策,决策依据为当前无线电环境和用户需求,决策功能依靠智能决策算法实现。采用的决策算法包括基于改进量子遗传的频谱分配算法和基于NSGA-II多目标优化的频谱决策算法。通过在Matlab中不同条件下的仿真测试,证明改进初始化策略和旋转角选取策略的频谱分配算法可获得相对更优的网络效益,频谱决策算法能动态优化相关参数。PC和发射机FPGA板卡通过pcie高速总线接口连接,决策依据和结果均由pcie高速传输,实现二者间的数据交互和处理的实时性要求。高速传输使用FPGA板卡的pcie总线DMA控制实现,最高读写速度可达5.87GB/s。决策系统可根据干扰、频谱环境和用户需求,动态选择调制方式和发射频带,实现最小化误码率、最小化信号功率和最大化数据传输速率三个通信目标的最优权衡,为从事认知无线电环境中的智能决策引擎设计提供了研究思路。

关键词：智能决策频谱分配算法频谱决策算法 pcie高速接口

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调制模式识别技术研究及验证平台设计

调制模式识别技术研究及验证平台设计

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作者：李晓宁西南科技大学

学位级别：硕士

随着高速数字信号处理技术的发展,非合作通信方式得到越来越广泛的应用,调制信号的识别是其重要的研究内容之一。通信信号的调制识别技术就是通过对接收到的信号进行处理,然后根据估算出信号的参数,如码速率、载波频率等信息来判定通信... 详细信息

随着高速数字信号处理技术的发展,非合作通信方式得到越来越广泛的应用,调制信号的识别是其重要的研究内容之一。通信信号的调制识别技术就是通过对接收到的信号进行处理,然后根据估算出信号的参数,如码速率、载波频率等信息来判定通信信号调制方式类型的过程。本课题主要研究了基于高阶累积量的调制识别技术,完成调制信号2ASK/BPSK、4ASK、2FSK、4FSK、 QPSK、16QAM的自动识别,在识别过程中引入新的特征参数,优化了识别性能;并完成了调制模式识别验证平台的设计等工作首先,本文通过对常见数字信号高阶累量的分析,找到信号之间的差异并构造特征参数,利用二叉树分类器完成调制信号2ASK/ BPSK、4ASK、2FSK、4FSK、QPSK、16QAM的分类,通过Matlab仿真,证明该方案可以有效识别出信号;然后,仔细研究pcie高速接口的协议,在FPGA板卡上完成pcie总线的DMA控制实现;继而,在PC机上使用WinDriver软件完成驱动程序的开发;最后,在VS2012中集成驱动程序的模块和调制模式识别的算法,实现验证平台的功能。其中算法的实现使用Matlab实现,编译成链接库和程序所需要的头文件。

关键词：调制识别高阶累积量 pcie高速接口验证平台

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