基于fpga高清视频光端机研制 (1)

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文摘要海洋占地球表面面积的71％，蕴藏着巨大的能量和资源，在政治、军事和经济上具有举足轻重的战略意义．目前许多国家都加大了对海洋资源的开发，海底视频监控作为重要手段而日益受到重视。本课题研究的是应用于海底视频监控的高清视频光端机，主要实现高清视频在光纤中高速长距离的传输，从而能够较大的提升海底视频监控能力。本文首先介绍研制光端机所涉及的相关原理和技术，其次介绍了光端机系统的总体设计，给出了系统的总体设计框架，并介绍了相关指标，接着详细阐述了系统的硬件电路结构以及FPGA逻辑设计的相关内容，重点介

2、绍了GTP高速串行收发器的设计方法，并对使用Verilog硬件描述语言设计的FPGA各功能模块进行了介绍。然后介绍了系统的调试方法和过程。最后对高清视频光端机的研制进行了总结和展望。高清视频光端机系统采用Xilinx公司的Spartan．6FPGA作为主控芯片，并使用其内部嵌入的高速串行收发硬核模块GTP收发器实现高速串行数据的发送和接收，以及采用TI公司的TFP403和TFP410芯片实现高清视频数据的接收和发送。系统主要分为视频收发模块，串口收发模块，SFP光通信模块，FPGA逻辑功能模块与GTP收发器模块。本文验证

3、了光纤传输60Hz的720p高清视频的方案，并实现了高清视频光端机的初步研制，为高清视频数据的长距离实时传输提供了可行平台。关键词：光纤传输，FPGA，GTP收发器，高清视频，SFP光模块杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTOceanaccountedfor71％oftheearth’Ssurface，containsenormousenergyandresourceswithimportantstrategicsignificanceinthepolitical，militaryandeconomic．Atpr

4、esent，manycountriesareincreasingtheexploitationofmarineresourcesandtakingtheseabedvideosurveillanceasanimportantmeansandpayingmoreandmoreattentiontoit．Thepurposeofthisprojectistoresearchanddesignahi曲-definitionvideoopticaltransceiverforunderseavideosurveillance．H

5、igh．．definitionvideoinhigh．-speedlong··distancefibertransmissioncangreatlyenhancetheseabedvideomonitoringcapability．Thispaperfirstintroducestheprinciplesandtechniquesinvolvedinthedevelopmentofopticaltransceiver．Secondly,itintroducestheoveralldesignoftheopticalsys

6、tem，givestheoveralldesignframeworkandrelatedindicators．ThenitelaboratesonthehardwarecircuitstructureandFPGAlogicdesign，focusingonthedesignmethodofhigh—speedserialGTPtransceiver,andintroduceseachFPGAfunctionalmodulesdesignedwithVerilogHDL．Themethodsandprocessesoft

7、hesystemdebuggingaredescribedinthenext．Finally,thesummaryandoutlookofhigh-definitionvideoopticaltransceiverdevelopmentaregiven．Thehi曲一definitionvideoopticaltransceiversystemusesXilinxSpartan-6FPGAasthemainchip，andusesitsinternalembeddedhigh-speedserialhard-coremo

8、duleGTPtransceivertosendandreceivehi曲一speedserialdata,andadoptsTITFP403andTFP410chipstoreceiveandsendhigh—definitionvideodata．Thesystemconsistsofavideotranscei