基于Virtex-5的3.125G高速串行传输系统设计与验证

本文主要探讨了基于Xilinx公司Virtex-5系列FPGA（具体型号为SX95T）的3.125Gbps串行传输系统的设计与验证。作者李林军，来自北京邮电大学信息与通信工程系，通过这篇论文展示了如何利用Virtex-5的高速串行数据传输功能来满足现代电子系统中日益增长的高带宽需求，特别是在下一代无线通信基站的多天线(MIMO)信号处理中，对大流量数据传输的挑战。 首先，文章指出传统单端并行数据传输已经无法满足当前的应用需求，而高速差分串行传输因其高效性和可靠性得到了广泛认可。USB3.0、SATA3.0和PCI-e2.0等新型串行标准的发布，以及高性能的SERDES芯片，推动了这一技术的发展。Virtex-5系列FPGA的LXT、SXT、FXT和TXT芯片集成了高速SERDES单元，特别是LXT和SXT系列的GTP模块，具备3.75Gbps的传输速率和内置的高性能PLL、预加重和线性均衡单元，使得长距离的背板传输成为可能。 本文的核心部分详细描述了传输系统的架构，包括两个ATCA板和一个ATCA机箱背板。每个板上的FPGA作为串行链路的终端，通过两对差分线实现双向3.125Gbps的通信。为了测试系统的远程传输性能，实验将两块板放置在机箱的两端，达到约40英寸的距离。设计的目标是验证系统在标准ATCA机箱内的稳定性，确保误码率低于10^-12，确保数据传输的准确性。 此外，文中还提到了关键技术点，如GTP硬核单元的使用，其内部的PLL提供了稳定的时钟源，预加重和线性均衡则有助于改善信号质量，减少传输过程中的衰减和噪声影响。整个设计旨在为无线通信基站提供一种高效且可靠的解决方案，适应未来数据密集型应用的需求。 总结来说，这篇文章深入研究了Virtex-5 FPGA在3.125Gbps串行传输系统中的应用，展示了其在解决高速、长距离、低误码率数据传输方面的优势，对于FPGA在通信系统设计中的实际应用具有重要的参考价值。