Flujo de datos en serie de ancho de banda ultra alto

Tengo un flujo de datos de ancho de banda ultra alto (USB 2.0 de alta velocidad), en el que necesito agregar un encabezado para la sincronización. Esto debe hacerse, ya que el flujo de datos debe transmitirse de forma inalámbrica en un enlace de RF personalizado.

Estaba pensando en usar un procesador muy rápido para hacer el procesamiento de datos, básicamente agregar un encabezado. Luego envíe los datos en paralelo de 16 o 32 bits a la vez, a un registro de desplazamiento de hardware externo, controlado por el reloj adecuado. De esta manera, obtendría un flujo de datos en serie de los datos.

¿Pero es este el camino a seguir?

Tengo problemas incluso para encontrar paralelos a seriales (registros de desplazamiento) que puedan operar a estas velocidades.

Respuestas (3)

respuesta literal: como señalaron Brian Carlton y Martin Thompson, algunos FPGA modernos pueden hacer fácilmente registros de desplazamiento de paralelo a serie a 480 Mbit/s.

"¿Pero es este el camino a seguir?"

Talvez no. ¿Has considerado las alternativas?

  • Si desea transmitir USB a través de un enlace inalámbrico, ¿ha considerado usar USB inalámbrico comercial ?
  • Muy pocos enlaces de RF admiten 480 Mbit/s. Tal vez para su proyecto sería adecuado usar un procesador que pueda aceptar ráfagas breves de 480 Mbit/s de una computadora host, almacenar esas ráfagas en la RAM y luego filtrar los datos almacenados a cualquier velocidad que su electrónica analógica de RF pueda admitir. - que sospecho que es mucho más lento que 480 Mbit/s.
  • Muchos sistemas de RF transmiten "símbolos" de 4 u 8 bits o más a la vez, y lo más sencillo es enviar todos los bits de cada símbolo en paralelo a los DAC I y Q, actualizando esos 4 u 8 cables o más. A 480 Mbit/s, eso da una velocidad de actualización de 120 MHz o 60 MHz o menos, lo que se puede hacer directamente con algunas CPU comerciales, sin ninguna lógica de unión de FPGA. (Por "más", me refiero a los sistemas COFDM).
  • Transmitir primero un encabezado y luego un paquete de datos es un método perfectamente adecuado para la sincronización. Pero hay muchos otros métodos de sincronización. Quizás uno de esos otros métodos haría que su sistema fuera mucho más fácil de implementar. Algunos sistemas de RF transmiten cada bit de datos tan pronto como se reciben (más o menos en tiempo real). Por ejemplo, WOLF (Operación de señal débil en baja frecuencia) alterna entre enviar un poco de datos de carga útil y enviar un poco de una secuencia de sincronización larga. Por ejemplo, muchos sistemas de espectro ensanchado simplemente multiplican (con un multiplicador analógico, también conocido como modulador) el flujo de bits de datos con la secuencia de ensanchamiento conocida que se puede usar para la sincronización.

Utilice un FPGA; incluso los más antiguos pueden hacer registros de desplazamiento en el rango de más de 200 MHz. Algunos tienen serializadores y deserializadores incorporados que son buenos para los 480 Mb/s que necesitará.

Estoy de acuerdo, y algo más. Los FPGA pueden ir mucho más rápido que esto.
USB2 es 480bmps medio dúplex. Supongo que es posible transportarlo de forma inalámbrica (WirelessUSB es un estándar), pero este rendimiento requeriría un ancho de banda significativo. ¿Qué banda de RF piensa utilizar? Suponiendo que su banda de RF es limitada, necesitaría una técnica de modulación que lograra una eficiencia espectral importante, incluso superando la de la tecnología inalámbrica LTE utilizada en los teléfonos móviles 4G.

Un FPGA debería poder hacer todo el trabajo: tomar datos, agregar encabezado, cambiar

400+MHz requerirá algo de cuidado, pero debería ser factible.

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