无人机宽带数据链路是任务载荷的数据传输通道,是无人机系统的重要组成部分,性能的优劣直接影响无人机系统的整体性能。随着无人机性能的不断提高,机载设备的种类和复杂性都在不断增长,无人机测控系统的数据处理和传输能力将在很大程度上决定整个无人机系统的性能和规模。因此需要不断地提高测控系统的数据处理和传输能力。针对以上需求本文详细研究了数据处理终端以CPCI总线技术为核心基础,将多种测控链路同时产生的多路数据通过CPCI总线实时采集到计算机中,为通信接收系统提供了良好的稳定性和数据处理能力,在该方案的设计基础上实现了基于软件无线电的通用CPCI信号处理硬件平台。首先分析了 CPCI总线规范特点、总线标准的优点及应用,阐述了基于CPCI通用硬件架构平台研究的目的和意义。说明了本课题的研究背景与工程需求,同时介绍了本课题设计的主要工作:根据CPCI总线技术特点设计了具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台进行数据传输。其次分析软件无线电CPCI信号处理平台的系统功能、性能需求、技术要求,根据终端处理平台系统功能和特点确定系统平台系统架构、设计方案和实现原理,分配硬件模块及板卡划分和具体设计,规划平台内部总线及各个模块的设计细节。再次针对系统CPCI总线实现高速数据传输总体设计需求,分析系统整体结构、系统需求和具体模块功能划分,选取关键芯片。选取了基于DSP+FPGA架构硬件电路,围绕架构进行外部存储器及相关辅助电路设计,依据信号流程和具体实现分析参数,合理选择设计核心芯片具体类型并根据选型结果进行了功能划分及设计优化;介绍了系统软件逻辑设计和硬件模块组成、详细设计和实现。详细介绍了软硬件层次结构,完成系统的软件设计。主要包括编写DSP程序、FPGA逻辑编程及详细阐述DSP与FPGA之间数据流传输、DSP与计算机CPCI总线数据传输的程序开发、接口交互,基于DSP的PCI接口的总线实现与主机、各个功能单元间的数据互通、互连;从PC机调取存储的FPGA或DSP程序文件通过CPCI总线数据传输完成程序在线加载实现硬件功能重构。最后对设计的数据处理终端平台进行测试和验证分析。测试程序接收总线数据并完成数据统计、误码比对、数据保存存盘,在线更新测试程序等功能,在工控机上处理传输接收的数据进行图像解压显示,图像质量良好,没有数据丢包导致花屏等误码表现,测试验证了数据接收设备的处理能力满足工程对传输速率和实时性的要求及CPCI总线程序在线加载功能。