[發明專利]可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板

有效

• 申請號: 202010138094.4
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111367837B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 李倞;耿士華;張順順
• 申請（專利權）人: 超越科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/10
• 分類號: G06F13/10
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 孫園園

本發明公開了一種可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，屬于通信領域，本發明要解決的技術問題為如何滿足雷達信號處理系統通用化、模塊化以及軟件化的需求，采用的技術方案為：其結構包括FPGA邏輯芯片、光模塊、千兆PHY芯片和連接器，FPGA邏輯芯片與光模塊和連接器之間的PCB走線滿足每個高速Lane的最大速率達到10Gbps，同時確保各差分對等長且距離短，滿足信號傳輸需求；同時FPGA邏輯芯片支持2組DDR4內存存儲，數據傳輸速率為2400Mb/s；連接器連接千兆PHY芯片；其中，FPGA邏輯芯片，用于將數據進行協議轉換，使雷達信號處理系統與外界進行數據交互，為實現雷達信號處理系統對各個端口的數據傳輸方式進行重構；光模塊，用于與信號處理平臺間的數據交互。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體地說是一種可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板。

背景技術

傳統雷達信號處理系統往往根據不同的應用場景和特定的功能采用定制化的設計思路，所設計的硬件處理平臺雖然工作效率高，但是靈活配置性差，可借鑒經驗少，造成研發周期長、成本高、可維護性低等缺點，所以研發具有超高處理性能和快速交互能力的雷達處理系統來滿足功能多樣化雷達系統的需求受到大家的廣泛關注，雷達處理系統也向著標準化、通用化、模塊化、軟件化的方向發展。

目前通用雷達數據處理平臺廣泛采用刀片服務器的形式，遵循國際公認的VPX/OpenVPX規范，主要包括電源刀片、功能刀片、數據交換刀片、后插刀片、背板及機箱，其中功能模塊可根據使用要求，靈活配置。在標準的服務器中，刀片之間的互聯采用基于OPENVPX規范的星型互聯結構，參照VPX/OpenVPX規范的設計思想將系統邏輯架構分為基礎平面、管理平面、控制平面、數據平面和擴展平面。其中在數據平面上，大多數采用x4的高速串行總線來傳輸數據平面的業務數據，目前傳輸的方式包括單40G以太網或RapidIOx4串行總線，在異構處理器的功能刀片中，將采用40G和RapidIOx4兩種互聯接口。擴展平面實現刀片與相鄰刀片之間的互聯，在雷達系統中功能刀片通常采用高速串行總線進行點對點互聯，主要包括PCIE和SRIO串行信號。如附圖1所示為一通用雷達信號處理硬件平臺互聯拓撲方式。根據通用雷達信號處理系統的拓撲方式，作為雷達信號數據輸入/輸出的端口，數據接口板一般有兩種工作方式：

(a)作為交換數據后插板，外界光纖數據經過數據接口板轉換為x4的高速串行總線通過交換模塊分發到各個功能模塊，如附圖2中的(a)所示；

(b)作為計算數據后插板，外部光纖數據經過接口板轉換后通過計算主模塊分發到各個功能模塊，如附圖2中的(b)所示。

根據雷達信號處理系統數據傳輸方式與背板互聯高速信號的不同，數據接口板與系統的互聯包括SRIO接口、40G接口、SRIO和40G混合接口、PCIE接口等不同類型。并且數據接口板作為系統數據傳輸的接口，與外界數據交互可通過萬兆以太網、40G以太網等不同方式，所以數據接口板可根據外部數據傳輸接口的不同也需要重新設計。這種根據需求定制的接口板通用性差，利用率低。

綜上所述，如何滿足雷達信號處理系統通用化、模塊化以及軟件化的需求是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的技術任務是提供一種可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，來解決如何滿足雷達信號處理系統通用化、模塊化以及軟件化的需求的問題。

本發明的技術任務是按以下方式實現的，一種可重構雷達信號處理硬件平臺的數據接口板，該數據接口板包括FPGA邏輯芯片、光模塊、千兆PHY芯片和連接器，FPGA邏輯芯片與光模塊和連接器之間的PCB走線滿足每個高速Lane的最大速率達到10Gbps，同時確保各差分對等長且距離短，滿足信號傳輸需求；同時FPGA邏輯芯片支持2組(數據位寬64bit+ECC)DDR4內存存儲，數據傳輸速率為2400Mb/s；連接器連接千兆PHY芯片；其中，