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在现代无线电通信系统、雷达系统和卫星导航通信系统中,由于软件无线电技术快速发展,现在的ADC(analog to digital converter)可以直接对中频信号进行采集,得到数字化的中频信号。数字化的中频信号经过正交下变频,产生高速基带IQ数据。在研发这些通信系统过程中,需要对测试数据进行定量的分析。因此需要一个高速数据传输系统把这些数据实时传输给数据处理器。同时,高速数据传输系统还可以把存储的测试数据进行回放。本论文主要研究基于SFP光纤通信接口与Aurora IP核的光通信技术、PCIe总线通信技术,研究工作主要包括以下几个方面:(1)根据项目指标要求,设计高速IQ数据传输系统的总体方案。(2)根据高速IQ数据传输系统方案中对光通信模块设计指标的要求,首先,逐层对光通信模块的协议层工作原理进行分析;然后根据光通信模块的协议要求,设计数据传输速率从125Mbps-3.125Gbps可调的SFP光收发器;同时利用FPGA的Aurora IP核实现光通信模块的协议层中物理层和数据链路层;最后,设计了Aurora IP核用户逻辑层的帧数据发送单元、帧数据接收单元,并进行功能仿真与分析。(3)根据高速IQ数据传输系统方案中对PCIe总线设计指标的要求,首先,对PCIe总线协议层进行逐层分析。其次,调用FPGA的IP核资源,生成PCIe2.0协议硬核。最后,重点对PCIe总线的应用层的发送逻辑单元与接收逻辑单元进行设计。(4)在硬件电路基础之上,首先对光通信模块进行误码率测试,测试结果满足数据传输系统对误码率的要求。其次,通过抓取应用层的数据包,对PCIe总线的DMA(direct memorary access)读写分别进行测试,测试结果表明满足数据传输系统对数据传输速率的要求。最后,在整体系统测试中数据传输系统最高数据速率可达264MBps,并且可以稳定、可靠地传输数据。