[發(fā)明專利]WinPcap+千兆以太網(wǎng)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210321434.2
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN103064064A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊;武勇;夏斌;劉田;何春娟
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種WinPcap+千兆以太網(wǎng)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)資源配置

(1a)外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)采用8圓陣天線，每一陣元同時接收8個調(diào)頻廣播信號，天線接收機(jī)中將每一陣元天線接收的信號經(jīng)過帶通采樣、A/D變換、數(shù)字下變頻后得到8個頻點(diǎn)的I、Q信號，最后通過數(shù)字化信道處理將8個頻點(diǎn)的信號分離開來，共得到8×8＝64路信號輸出，每秒有75MB的數(shù)據(jù)需要傳入外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理機(jī)；

(1b)在外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的天線接收機(jī)中，把外輻射源雷達(dá)信號經(jīng)過數(shù)字化信道處理后的得到的64路信號分成兩組，分別交給后端的FPGA綜合處理板，每塊FPGA綜合處理板通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的天線接收機(jī)和信號處理機(jī)之間設(shè)置兩個數(shù)據(jù)傳輸通道，每個傳輸通道負(fù)責(zé)4個頻點(diǎn)的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸，各個傳輸通道通過網(wǎng)線連接；

(1c)在外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理機(jī)內(nèi)部設(shè)置有兩塊大小為75MB的內(nèi)存緩沖區(qū)buf1、buf2，這兩個內(nèi)存緩沖區(qū)對應(yīng)的標(biāo)志位分別為f1ag1、f1ag2，兩塊型號相同的干兆以太網(wǎng)卡步調(diào)一致的將接收到的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)輸出到同一內(nèi)存緩沖區(qū)中；

(2)在外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理機(jī)中設(shè)置網(wǎng)卡

(2a)在外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的天線接收機(jī)和信號處理機(jī)之間的兩個數(shù)據(jù)傳輸通道的接收端安裝兩塊型號相同的千兆以太網(wǎng)卡，用于外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)接收；

(2b)通過WinPcap庫獲得網(wǎng)卡詳細(xì)信息，選擇其中兩塊型號相同的千兆網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)，確保網(wǎng)卡詳細(xì)信息正常后將其打開；

(2c)設(shè)置內(nèi)核緩沖，用來臨時存放網(wǎng)卡接收的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)；

(2d)設(shè)置WinPcap庫過濾規(guī)則，使兩塊網(wǎng)卡分別接收指定的目標(biāo)數(shù)據(jù)；

(3)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)發(fā)送

(3a)將8圓陣天線接收的信號經(jīng)過數(shù)字化信道接收機(jī)，獲得的8個頻點(diǎn)64路75MB外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)，以4個頻點(diǎn)為一組，分別交給外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)接收機(jī)中的兩塊FPGA綜合處理板；

(3b)每塊FPGA綜合處理板將4個頻點(diǎn)的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)封裝成大小相同的巨型數(shù)據(jù)幀，并通過兩根網(wǎng)線并行傳輸至外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)信號處理機(jī)的數(shù)據(jù)接收端；

(4)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)接收

(4a)外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)信號處理機(jī)的數(shù)據(jù)接收端開啟兩個獨(dú)立的數(shù)據(jù)接收線程，使得兩個接收線程與兩塊網(wǎng)卡一一對應(yīng)，用來對兩個網(wǎng)卡的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行接收；

(4b)通過Windows線程綁定將兩個數(shù)據(jù)接收線程分別綁定到不同的CPU核上；

(4c)兩個數(shù)據(jù)接收線程分別并行的對4個頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，兩個接收線程接收的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)在信號處理機(jī)內(nèi)存開辟的緩沖區(qū)中以乒乓的形式存放，開關(guān)K1打到buf1時，兩個數(shù)據(jù)接收線程接收的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)存放在buf1中，K1打到buf2時，兩個數(shù)據(jù)接收線程接收的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)存放在buf2中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WinPcap+千兆以太網(wǎng)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于(3b)所述的FPGA綜合處理板將外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)封裝成大小相同的巨型數(shù)據(jù)幀，并通過網(wǎng)線傳輸至外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理機(jī)，按如下步驟進(jìn)行：

(3b1)FPGA綜合處理板將接收到的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)按照其發(fā)送方式轉(zhuǎn)化為在網(wǎng)線里傳輸?shù)淖止?jié)型數(shù)據(jù)；

(3b2)定義數(shù)據(jù)幀大小以及傳輸格式；

(3b3)將數(shù)據(jù)幀頭、數(shù)據(jù)幀號和4k數(shù)據(jù)按照以太網(wǎng)協(xié)議的要求，順序填充到每一個巨型數(shù)據(jù)幀里；

(3b4)通過網(wǎng)線將填充數(shù)據(jù)的巨型數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)酵廨椛湓蠢走_(dá)系統(tǒng)的信號處理機(jī)里。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WinPcap+千兆以太網(wǎng)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于步驟(3b)所述的兩根網(wǎng)線并行傳輸至外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)信號處理機(jī)的數(shù)據(jù)接收端的數(shù)據(jù)需要兩塊千兆以太網(wǎng)卡對外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行接收，采用Winpcap庫進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，穩(wěn)定的傳輸速率為400Mbps，兩塊千兆以太網(wǎng)卡進(jìn)行75MB數(shù)據(jù)的并行接收。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WinPcap+千兆以太網(wǎng)外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于步驟(4c)所述的兩個接收線程接收的數(shù)據(jù)在內(nèi)存以乒乓的形式存放，其存放過程為：

兩個數(shù)據(jù)接收線程同時并行的對4個頻點(diǎn)的外輻射源雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并將兩個線程接收到的數(shù)據(jù)放在所開辟的同一內(nèi)存緩沖區(qū)buf1里，當(dāng)8個頻點(diǎn)75MB的數(shù)據(jù)接收滿時，開關(guān)K1打到buf2上，兩個數(shù)據(jù)接收線程接收的數(shù)據(jù)放在buf2中，在K1打到buf2上的同時，開關(guān)K2打到buf1上，信號處理機(jī)中的GPU對傳輸?shù)絙uf1中的75MB數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字波束形成DBF、雜波相消、距離-多普勒、恒虛警檢測處理。