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光纤发送至目标模拟器。 ５ 总结
图 ８ 光纤传输模块组成 本文分析了红外制导控制仿真系统中的延时
组成情况，设计了一套以 １００Ｈｚ 同步信号为基准
光纤传输协议采用 Ｆｉｂｅｒ Ｃｈａｎｎｅｌ 通信协议， 的实时图像生成系统。 系统延时指标为 １０ｍｓ，包
ＦＣ 协议最高可支持 １００Ｇｐｂｓ 以上的高速数据传 括 ５ｍｓ 图像渲染时间、４ｍｓ 图像传输时间和 １ｍｓ
输，完全满足 ２Ｇｐｂｓ 的数据传输要求。 此外，ＦＣ 的同步时钟等待。 系统采用 ＤＳＰ ＋双 ＦＰＧＡ 作为
协议仅包含了从物理层到传输层的规范，可把其 硬件渲染平台，实现了支持 ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ 的嵌入式
它协议作为应用层协议进行封装，因此本系统使 图像计算单元，能够支撑 １０２４×７６８ 分辨率下 ５ｍｓ
用 ＦＣ－ ０，ＦＣ － １ 层设计传输协议的底层，并根据 内 ３０００ 个 面 片 的 渲 染 能 力。 同 时 设 计 了 支 持
需求制订了顶层传输协议。 ２Ｇｂｐｓ 传输速度的光纤传输模块，可在 ４ｍｓ 内完
成 １０２４×７６８ 像素的图像传输。
ＦＣ 协议可由专用芯片实现，但专用芯片成本
较高，功耗大，占用 ＰＣＢ 板面积，并且难以获得， 参考文献
同时 ＦＰＧＡ 还可利用丰富逻辑资源灵活实现 ＦＣ
上层协议，并且其内部的高速收发器可与光模块 ［１］ 杨晓段， 陈鸿林． 红外制导武器仿真系统的发展
直接相连，因此本系统采用 ＦＰＧＡ 实现 ＦＣ 协议。 概况［ Ｊ］ ． 红外与激光工程，１９９８，２７（６） ：１６－１９．
高速收发器是负责光纤数据通路的重要组成 ［２］ Ｊａｍｅｓ Ａ． Ｂｕｆｏｒｄ， Ａｌｅｘａｎｄｅｒ Ｃ． Ｊｏｌｌｙ， Ｓｃｏｔｔ Ｂ．
部分，是实现 ＦＣ － ０ 和 ＦＣ－ １ 层的关键。 其主要 Ｍｏｂｌｅｙ． Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ＨＷＩＬ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ
功能是将内部逻辑的并行信号转换为高速串行信 Ｕ． Ｓ． Ａｒｍｙ Ａｖｉａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｓｓｉｌｅ Ｃｏｍｍａｎｄ ［ Ｃ ］ ．
号，完成 ８Ｂ ／ １０Ｂ 编解码工作，并发送至链路上。 Ｐｒｏｃ ＳＰＩＥ， １９９９， ４０２７： ２３－３０．
本 系 统 采 用 了 Ｍｅｒｇｅ Ｏｐｔｉｃｓ 公 司 的 ［ ３ ］ Ｓａｒｇｅｎｔ Ｒ Ｇ． Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ
ＴＲＸ０８ＧＶＰ２５１０ ＳＦＰ ＋ 光 模 块， 该 模 块 采 用 了 ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ［ Ｃ ］ ． Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ２０１１
８５０ｎｍ 垂直腔面发射激光器，具有发散角小，输出 Ｗｉｎｔｅｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ２０１１： １８３－１９８．
功率高等优点，最大支持 ８Ｇｂｐｓ 的传输速率。 传
输光纤采用 ＯＭ３ 多模光纤，在 ２Ｇｐｂｓ 的传输速度 ［４］ 王斐， 梁晓庚， 王艳奎． 红外目标模拟器 ＣＩＧ 系
下，最大传输距离可达 ５５０ｍ。 统延时误差分析及补偿［ Ｊ］ ． 激光与红外， ２０１５，
４５（１０） ：１２３０－１２３４．
［５］ 熊霖峰．嵌入式图形加速器的几何处理引擎设计
与实现［ Ｄ］ ．成都：电子科技大学，２００９．
［６］ 田泽， 张淑， 张骏等． 图形处理器片段处理单元
的设计与实现［ Ｊ］ ． 计算机应用， ２０１４， ３４（ Ｓ２） ：
３５７ －３６０．
作者简介：张兴（１９８９－） ，男，河北人，硕士研究生，助理工程师，主要研究方向是光学成像仿真。
收稿日期： 修回日期：
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