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随着无线通信技术和数字处理技术的飞速发展,开发人员越来越多地利用软件无线电思想来设计通信设备。软件无线电的设计理念是尽可能的将信号处理放在数字域用软件程序来实现,借助软件可编程的特性使得通信设备具有灵活性高、可靠性高和可扩展能力强的优点。然而随着5G等新兴的无线通信技术的商用化,软件无线电产品中需要及时处理的数据量越来越大,数据传输通道越来越多,对数据传输实时性的要求也越来越高。常应用于软件无线电平台等嵌入式系统中的传输总线如USB、以太网等因总线传输带宽有限,很容易造成数据传输的瓶颈。PCIE总线作为最新的计算机总线标准,能够满足软件无线电的数据传输需求,并能方便地应用于大部分个人计算机中。本论文正是针对软件无线电应用需求,设计了基于PCIE总线的高速数据传输通道,并将其封装成可复用的IP核,有利于降低高速数字系统的设计开发难度及重复验证成本。首先,在深入学习PCIE总线协议的基础上,确立了在FPGA上建立应用逻辑与计算机进行数据传输的系统框架。数据传输通道的设计重点为FPGA上的应用逻辑,其中又分为DMA接口逻辑和DMA控制逻辑。其次,对数据传输通道应用逻辑的各模块和软件程序进行设计与实现。采用Verilog HDL对DMA接口逻辑、DMA控制逻辑进行RTL设计。在DMA控制逻辑中,设计了基于通道轮循的DDR3存储控制方法,解决了多个通道同时访问一块DDR3存储器时存在冲突的问题。针对软件无线电的数据传输通道中速率动态可变的多通道传输,设计了基于信号带宽的动态优先级仲裁机制,优化传输效率。最后,对数据传输通道进行实际测试。在功能验证方面,利用vivado的内建逻辑分析仪针对应用逻辑里的DMA控制逻辑模块的功能展开测试。在性能验证方面,利用软件程序对数据传输通道的传输带宽进行测试。在整体测试方面,模拟软件无线电平台实际的工作环境,对数据传输通道的整体功能进行验证。结果表明本文所设计的数据传输通道在单通道时数据传输带宽可达2624MB/s,在32通道时传输带宽可达2175MB/s,能满足软件无线电环境中传输量大,多通道的数据传输需求,具有良好的工程应用价值。