[發明專利]基于VPX平臺的雷達信號處理系統及應用軟件設計方法

有效

• 申請號: 201710323773.7
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107167773B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 靳永亮;胡哲;周世平;侍偉偉;李芬芬;韓建莉
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 樊黎

本發明公開了基于VPX平臺的雷達信號處理系統及應用軟件設計方法，所述處理系統，運行于VPX處理機內，所述系統包括混合通信板，集成多通道AD/DA和Virtex?7 FPGA處理器，用于調頻波形控制、信號采集及相應的信號前級預處理工作，并進行雷達工作時序控制；通用信號處理板，集成多片多核DSP6678處理架構，用于實現高性能計算，即采用由多處理器構成的并行系統實現高處理能力。利用基于VPX架構的通用加固計算機來構建通用性和可擴展能力好的雷達信號處理系統，采用由多處理器構成的并行系統實現高處理能力，該雷達信號處理系統兼具體積小、結構緊固、散熱性好的特點，使雷達信號處理模塊化、標準化、通用化，進而實現系統在多種雷達模式應用背景下功能一體化。

技術領域

本發明屬于數字信號處理技術領域，具體為基于VPX平臺的雷達信號處理系統及應用軟件設計方法。

背景技術

傳統的雷達信號處理系統一般是根據特定的任務需求選擇合適的硬件架構，定制化設計出專用的信號處理板以完成雷達信號處理工作。由于信號處理的任務不同，因此設計出的雷達信號處理系統差異較大且不能相互兼容，影響了系統的通用性和其擴展能力。當信號處理的應用環境、實時性要求、系統規模、應用算法等發生變化時，整個系統都需要重新設計且設計和驗證周期較長，不能滿足目前雷達技術應用日益復雜多樣和系統研制周期縮減的要求。

隨著精確制導飛行器的作戰任務需求和戰場環境不斷變化，雷達技術的應用環境逐漸趨于復雜化且應用模式日益多樣化。復雜多樣的使用環境和應用模式需求要求雷達系統能夠靈活地配置資源、靈活地擴展功能并適應各種雷達應用模式(包括主動雷達、被動雷達、主被動復合雷達、半主動雷達應用)，使雷達系統在多種應用模式背景下功能實現一體化。這就對雷達信號處理系統的通用性和可擴展性能力的要求越來越高，需求也越來越迫切。

目前高速實時信號處理系統一般采用DSP+FPGA架構。DSP負責完成系統通信和復雜應用算法等；FPGA負責完成高速通信接口控制、信號采集、數據存儲和信號前級預處理等。雷達信號處理系統是個較為復雜的數字信號處理系統且日益復雜的應用需求要求處理系統具有大數據量的高速存取、高效傳輸和快速運算能力。

VPX是由VITA組織制定的用以滿足惡劣環境下高可靠，高帶寬要求的下一代高級計算平臺標準，模塊間定義了Serial RapidIO、PCI Express、Fobre Channel、InfiniBand、Hyper-transport、10Gb以太網等高速串行總線，傳輸速率高達30Gbps，并且具有超強的數據處理能力和高速數據傳輸能力，因此基于VPX架構的通用加固計算機是未來航空航天領域數據處理系統的發展方向，適用于構建通用性和可擴展能力好的雷達信號處理系統平臺。

發明內容

本發明的目的在于提供基于VPX平臺的雷達信號處理系統及應用軟件設計方法，克服目前雷達信號處理系統通用性差和可擴展能力不足的缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供的基于VPX平臺的雷達信號處理系統，運行于VPX處理機內，VPX處理機包括綜控板、接口板、電源板、背板及體系架構總線，綜控板和接口板結合實現VPX處理機與控制系統、遙測系統和天線前端通信，完成指令收發和解析、數據下傳和總體流程控制，電源板為系統提供各類供電電源，背板完成各板卡組件的拓撲連接，其特征在于：所述系統包括，

混合通信板，集成多通道AD/DA和Virtex-7FPGA處理器，用于調頻波形控制、信號采集及相應的信號前級預處理工作，并進行雷達工作時序控制；通過背板安裝于VPX處理機內；

通用信號處理板，集成多片多核DSP6678處理架構，用于實現高性能計算；通過背板安裝于VPX處理機內；

所述混合通信板和通用信號處理板內包括含SOC芯片的集成SOC模塊組件，用于系統電源管控和系統管理；