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本课题来源于国家自然科学基金重点项目“基于AIS的船舶无线自动定位的新理论与关键技术”(NO.61231006),该项目采用软件接收机的技术架构研究实现AIS基带信号的处理。本课题在该项目中承担射频信号下变频后AD高速采样数据初步I/Q解调后的高速数据传输接口部分的研究设计。本研究将FPGA解调后的数据实时传输到PC机的软件平台,其需求的数据传输速率为931.84Mb/s。由于研究成果应用于工业实现,考虑到设计的稳定性和高速的数据交换要求,本设计需要使用PCI Express总线才能满足设计的需求。根据PCI Express总线的性能以及对设计成本的考虑,本设计使用PCI Express1.1协议实现高速数据交换功能。主要完成了以下几方面的研究内容。(1)深入研究了PCI Express系统的拓扑结构以及PCI Express总线的层次结构,从而确定了系统顶层的设计架构,将设计划分为事务层、数据链路层和物理层三个层次,同时确定了系统时钟以及各层次的时钟。(2)具体研究了PCI Express端点各层次的实现方法,具体设计了各层次的模块功能,并通过编写RTL编码,设计实现了单方向2.5Gb/s的发送和接收速率,同时实现了事务层的流控制协议、数据链路层的Ack/Nak链路传输协议和物理层的链路训练和初始化功能,从而保证了数据的正确传输,完成了整个系统功能的设计。(3)对整个设计进行了验证,在Modelsim SE 6.5平台上对基于FPGA设计的各子模块进行了功能验证,并运行整个系统进行功能仿真,从而验证了本设计所有的逻辑与功能；并对设计进行了时序验证,通过分析设计的关键路径,找出了时序违例的原因,并通过时序约束与时序优化两种方法使设计满足了时序的要求。同时对设计进行了硬件验证,经测试设计满足了2.5Gb/s的数据传输速率。