[發明專利]一種基于VPX總線通用高性能處理器的相控陣天線模擬裝置

在審

• 申請號: 202310281477.0
• 申請日: 2023-03-22
• 公開（公告）號: CN116611203A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 陳冬冬;姚輝偉;何勇剛;李坤;袁路;李盈達;武忠國;蔡陽超;崔新風;代鵬舉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63892部隊
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F13/42;G06F13/38;G01S7/03
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所(普通合伙) 41112
• 代理人: 林志堅

本發明提供了一種基于VPX總線通用高性能處理器的相控陣天線模擬裝置，包括VPX電源插件、通用密集計算刀片、GPU計算刀片、計算接口后IO插件、RapidIO交換插件、RapidIO交換后IO插件、40G以太網交換插件、40G以太網后IO插件、VPX?96路光纖插件、VPX96路光纖后IO插件和VPX機箱，本發明在標準接口、開放架構、軟件支持具有突出優勢，由于通用高性能處理器的商業化程度很高、軟硬件生態比較完善，只需在應用層進行軟件開發，應用層以下的軟件中間件及驅動都由商業市場提供，且硬件升級對應用軟件影響比較小，相比于“FPGA+DSP”架構，通用高性能處理器架構使得相控陣天線模擬軟件開發更加靈活，提高了開發效率，具有較好的開放式特征。

技術領域

本發明涉及雷達對抗仿真技術領域，具體而言，涉及一種基于VPX總線通用高性能處理器的相控陣天線模擬裝置。

背景技術

傳統雷達天線模擬裝置大都采用“FPGA+DSP”架構，在FPGA中完成可并行運算的數據預處理任務，在DSP中實現較為復雜的信號模擬算法。由于早期DSP處理器內核的特殊設計，其在高密度數學運算上具有優勢，因此這種架構到目前為止也是大多數雷達系統采用的方案，具有實時性能好、計算能耗低的優點。但隨著器件使用過程中出現老化故障的問題，系統面臨升級改造的需求，尤其是在要求具有開放可重構能力的雷達半實物仿真模擬中，該架構的一些弱點也逐漸顯露出來，這種信號模擬架構與雷達具體功能深度綁定，是一個定制化系統，接口和軟件都是定制的，架構的定制化特點使得系統升級非常困難，硬件和軟件的改造成本都很高，帶來功能擴展難、保障困難的突出問題，因此我們對此做出改進，提出一種基于VPX總線通用高性能處理器的相控陣天線模擬裝置。

發明內容

本發明的目的在于：針對目前存在的背景技術提出的問題。為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：一種基于VPX總線通用高性能處理器的相控陣天線模擬裝置，包括VPX電源插件、通用密集計算刀片、GPU計算刀片、計算接口后IO插件、RapidIO交換插件、RapidIO交換后IO插件、40G以太網交換插件、40G以太網后IO插件、VPX96路光纖插件、VPX96路光纖后IO插件和VPX機箱，所述的VPX機箱含有16個前插功能槽位和12個后插功能槽位。

作為本發明優選的技術方案，所述16個前插功能槽位包括4個電源槽位、10個計算/存儲槽位、2個交換槽位。

作為本發明優選的技術方案，所述12個后插功能槽位包括10個計算后接口槽位、2個交換后接口槽位。

作為本發明優選的技術方案，所述VPX電源插件、所述通用密集計算刀片、所述GPU計算刀片、所述計算接口后IO插件、所述RapidIO交換插件、所述RapidIO交換后IO插件、所述40G以太網交換插件、所述40G以太網后IO插件、所述VPX96路光纖插件、所述VPX96路光纖后IO插件均插裝于VPX機箱11中的VPX母板之上。

作為本發明優選的技術方案，所述VPX電源插件向所述通用密集計算刀片、所述GPU計算刀片、所述計算接口后IO插件、所述RapidIO交換插件、所述RapidIO交換后IO插件、所述40G以太網交換插件、所述40G以太網后IO插件、所述VPX96路光纖插件、所述VPX96路光纖后IO插件進行供電。

作為本發明優選的技術方案，所述密集計算刀片與GPU計算刀片的計算能力完成半實物組網雷達所需要的數字波束形成后的多通道回波數據。

作為本發明優選的技術方案，所述密集計算刀片與GPU計算刀片通過計算接口后IO插件、40G以太網交換插件、40G以太網后IO插件、VPX96路光纖插件、VPX96路光纖后IO插件與外部交互數據。

作為本發明優選的技術方案，所述密集計算刀片、GPU計算刀片相互之間通過RapidIO交換插件、RapidIO交換后IO插件交互數據。

作為本發明優選的技術方案，所述VPX電源插件將AC220V外部供電轉換為內部各功能模塊所需的電壓、電流。