Serieller Datenstrom mit extrem hoher Bandbreite

Ich habe einen Datenstrom mit ultrahoher Bandbreite (USB 2.0 Highspeed), auf dem ich einen Header für die Synchronisierung hinzufügen muss. Dies ist erforderlich, da der Datenstrom drahtlos auf einer benutzerdefinierten HF-Verbindung übertragen werden muss.

Ich habe darüber nachgedacht, einen sehr schnellen Prozessor für die Datenverarbeitung zu verwenden, im Grunde einen Header hinzuzufügen. Geben Sie dann die Daten parallel mit jeweils 16 oder 32 Bits an ein externes Hardware-Schieberegister aus, das von einem geeigneten Takt angesteuert wird. Auf diese Weise würde ich einen seriellen Datenstrom der Daten erhalten.

Aber ist das der richtige Weg?

Ich habe sogar Probleme, parallel zu seriell (Schieberegister) zu finden, die mit diesen Geschwindigkeiten arbeiten können.

Antworten (3)

wörtliche Antwort: Wie Brian Carlton und Martin Thompson betonten, können einige moderne FPGAs problemlos Parallel-zu-Seriell-Schieberegister mit 480 Mbit/s ausführen.

"Aber ist das der richtige Weg?"

Vielleicht nicht. Haben Sie die Alternativen in Betracht gezogen?

  • Wenn Sie USB über eine drahtlose Verbindung übertragen möchten, haben Sie die Verwendung von handelsüblichem drahtlosem USB in Betracht gezogen ?
  • Nur sehr wenige Funkverbindungen unterstützen 480 Mbit/s. Vielleicht wäre es für Ihr Projekt angemessen, einen Prozessor zu verwenden, der kurze Bursts von 480 Mbit / s von einem Host-Computer akzeptieren, diese Bursts im RAM speichern und dann die gespeicherten Daten mit einer beliebigen Rate ausgeben kann, die Ihre analoge HF-Elektronik unterstützen kann - - was ich vermute ist viel langsamer als 480 Mbit/s.
  • Viele HF-Systeme übertragen "Symbole" mit 4 Bit oder 8 Bit oder mehr gleichzeitig, und es ist am einfachsten, alle Bits für jedes Symbol parallel zu den I- und Q-DACs zu senden und diese 4 oder 8 Drähte oder mehr zu aktualisieren. Bei 480 Mbit/s ergibt das eine Aktualisierungsrate von 120 MHz oder 60 MHz oder weniger – was mit einigen Standard-CPUs ohne FPGA-Glue-Logik direkt möglich ist. (Mit "mehr" spiele ich auf COFDM-Systeme an).
  • Die Übertragung eines Headers zuerst und dann eines Datenpakets ist eine vollkommen angemessene Methode zur Synchronisation. Aber es gibt noch viele andere Synchronisationsmethoden. Vielleicht würde eine dieser anderen Methoden Ihr System viel einfacher zu implementieren machen. Einige HF-Systeme übertragen jedes Datenbit, sobald es empfangen wird (mehr oder weniger in Echtzeit). Zum Beispiel wechselt WOLF (Weak-signal Operation on Low Frequency) zwischen dem Senden eines Bits von Nutzdaten und dem Senden eines Bits einer langen Synchronisationssequenz. Zum Beispiel multiplizieren viele Spreizspektrumsysteme einfach (mit einem analogen Multiplikator, auch bekannt als Modulator) den Datenbitstrom mit der bekannten Spreizsequenz, die zur Synchronisation verwendet werden kann.

Verwenden Sie ein FPGA; sogar ältere können Schieberegister im Bereich von 200+ MHz machen. Einige haben eingebaute Serialisierer und Deserialisierer, die gut für die 480 Mb/s sind, die Sie benötigen.

Ich stimme zu, und dann einige. FPGAs können weitaus schneller sein.
USB2 ist 480 BMP Halbduplex. Ich würde vermuten, dass der Transport über Wireless möglich ist (WirelessUSB ist ein Standard), aber dieser Durchsatz würde eine erhebliche Bandbreite erfordern. Welches HF-Band möchten Sie verwenden? Angenommen, Ihr HF-Band ist begrenzt, benötigen Sie eine Modulationstechnik, die eine ernsthafte spektrale Effizienz erzielt und sogar die von LTE-Wireless, die in 4G-Mobiltelefonen verwendet wird, übertrifft.

Ein FPGA sollte in der Lage sein, den gesamten Job zu erledigen: Daten aufnehmen, Header hinzufügen, verschieben

400+MHz erfordert etwas Sorgfalt, sollte aber machbar sein.

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