고속 CMOS 이미지 데이터 전송 케이블 다수 및 링크 손실 문제를 해결하기 위해 고속 CMOS 이미지 데이터의 광섬유 전송 시스템을 개발하였다. 고속 광섬유 전송의 제한 조건을 명확히 하고 광섬유 모듈 전송 링크의 손실 특성에서 출발하여 전기 신호 링크를 전송의 핵심 요소로 확정하였다. 송신기의 전 온도 범위 내 송신 능력과 수신기의 안정적 작동을 위한 최소 신호 진폭에 따라 전송 링크가 허용할 수 있는 최대 삽입 손실을 도출하였고, 전송 링크 삽입 손실 모델에 기반하여 유전율 및 매질 손실 탄젠트 값에 의해 제한되는 신뢰 가능한 전송 거리를 결정하였다. 광섬유 모듈 고속 신호의 교류 결합 요구와 고신뢰 항공우주 프로젝트에서 소형 패키지 니켈 전극 재료 커패시터의 제한을 결합하여 대형 패키지 결합 커패시터 및 비아로 인한 링크 임피던스 불일치 보상 방법을 제안하였다. GTX 모듈의 aurora64b66b 프로토콜에 대해 캐시 FIFO의 빈 플래그 신호를 이용해 데이터 흐름의 행 경계를 복원하고, RS 부호화(RS 코더)와 스크램블러 사이에 행 머리, 행 꼬리 식별자 및 동기 헤더 등의 표시 정보를 추가하여 메모리 자원 소비를 줄였다. 시뮬레이션 결과 10 Gb/s 전송 속도에서 회로기판의 반사 삽입 손실은 -10.2432 dB로 OIF-CEI-04.0 및 PCIe4.0 프로토콜 기준을 초과하며 신호 전송 품질이 양호하고, 삽입 손실은 -1.47765 dB로 링크 요구 사항을 초과하였다. 테스트 결과 연속 48시간 동안의 비트 오류율은 5.789×10^-16로 시스템이 안정적이고 신뢰할 수 있음을 확인하였다. 기존 프로토콜과 비교하여 새로운 프로토콜 인터페이스 방법은 FPGA 저장 자원을 3.6% 절약할 수 있다.

고속 CMOS 이미지 데이터; 광섬유 전송 시스템; 삽입 손실 모델; 반사 및 삽입 손실; GTX 모듈; aurora64b66b 프로토콜