基于VPX平台的雷达信号处理系统及应用软件设计方法技术方案

本发明专利技术公开了基于VPX平台的雷达信号处理系统及应用软件设计方法，所述处理系统，运行于VPX处理机内，所述系统包括混合通信板，集成多通道AD/DA和Virtex‑7 FPGA处理器，用于调频波形控制、信号采集及相应的信号前级预处理工作，并进行雷达工作时序控制；通用信号处理板，集成多片多核DSP6678处理架构，用于实现高性能计算，即采用由多处理器构成的并行系统实现高处理能力。利用基于VPX架构的通用加固计算机来构建通用性和可扩展能力好的雷达信号处理系统，采用由多处理器构成的并行系统实现高处理能力，该雷达信号处理系统兼具体积小、结构紧固、散热性好的特点，使雷达信号处理模块化、标准化、通用化，进而实现系统在多种雷达模式应用背景下功能一体化。

Radar signal processing system and application software design method based on VPX platform

The invention discloses a system and application software design method of radar signal processing based on VPX platform, the processing system, running on the VPX processor, the system includes a hybrid communication board, integrated multi channel AD/DA and Virtex 7 FPGA processor, FM waveform control, signal acquisition and signal level before the pre processing, and radar timing control; general signal processing board, integrated multi chip multi-core DSP6678 processing architecture for high performance computing, which uses parallel system composed of multiple processors to achieve high processing ability. Using the general framework based on VPX to construct the universality and scalability of radar signal processing system well reinforced computer, using a parallel system composed of multiple processors to achieve high processing capacity, the radar signal processing system with small volume, firm structure, good heat dissipation characteristics of the radar signal processing module standardization general, and then realize the function of the system in a variety of applications under the background of the integration of radar mode.

【技术实现步骤摘要】
基于VPX平台的雷达信号处理系统及应用软件设计方法
本专利技术属于数字信号处理
，具体为基于VPX平台的雷达信号处理系统及应用软件设计方法。
技术介绍
传统的雷达信号处理系统一般是根据特定的任务需求选择合适的硬件架构，定制化设计出专用的信号处理板以完成雷达信号处理工作。由于信号处理的任务不同，因此设计出的雷达信号处理系统差异较大且不能相互兼容，影响了系统的通用性和其扩展能力。当信号处理的应用环境、实时性要求、系统规模、应用算法等发生变化时，整个系统都需要重新设计且设计和验证周期较长，不能满足目前雷达技术应用日益复杂多样和系统研制周期缩减的要求。随着精确制导飞行器的作战任务需求和战场环境不断变化，雷达技术的应用环境逐渐趋于复杂化且应用模式日益多样化。复杂多样的使用环境和应用模式需求要求雷达系统能够灵活地配置资源、灵活地扩展功能并适应各种雷达应用模式(包括主动雷达、被动雷达、主被动复合雷达、半主动雷达应用)，使雷达系统在多种应用模式背景下功能实现一体化。这就对雷达信号处理系统的通用性和可扩展性能力的要求越来越高，需求也越来越迫切。目前高速实时信号处理系统一般采用DSP+FPGA架构本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于VPX平台的雷达信号处理系统，运行于VPX处理机内，VPX处理机包括综控板、接口板、电源板、背板及体系架构总线，综控板和接口板结合实现VPX处理机与控制系统、遥测系统和天线前端通信，完成指令收发和解析、数据下传和总体流程控制，电源板为系统提供各类供电电源，背板完成各板卡组件的拓扑连接，其特征在于：所述系统包括，混合通信板，集成多通道AD/DA和Virtex‑7FPGA处理器，用于调频波形控制、信号采集及相应的信号前级预处理工作，并进行雷达工作时序控制；通过背板安装于VPX处理机内；通用信号处理板，集成多片多核DSP6678处理架构，用于实现高性能计算；通过背板安装于VPX处理机内；所述混合...

【技术特征摘要】
1.基于VPX平台的雷达信号处理系统，运行于VPX处理机内，VPX处理机包括综控板、接口板、电源板、背板及体系架构总线，综控板和接口板结合实现VPX处理机与控制系统、遥测系统和天线前端通信，完成指令收发和解析、数据下传和总体流程控制，电源板为系统提供各类供电电源，背板完成各板卡组件的拓扑连接，其特征在于：所述系统包括，混合通信板，集成多通道AD/DA和Virtex-7FPGA处理器，用于调频波形控制、信号采集及相应的信号前级预处理工作，并进行雷达工作时序控制；通过背板安装于VPX处理机内；通用信号处理板，集成多片多核DSP6678处理架构，用于实现高性能计算；通过背板安装于VPX处理机内；所述混合通信板和通用信号处理板内包括含SOC芯片的集成SOC模块组件，用于系统电源管控和系统管理；所述系统还包括程序存储器，所述程序存储器划分为多个分区，对于不同的应用需求设计出不同的应用软件放置在不同的分区内，通过对所述应用软件在线切换完成系统的重构。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混合通信板，具体用于主/被动雷达模式下高速接口控制、信号采集，主动雷达模式下完成雷达工作时序控制、调频波形控制、数字波束合成、数字下变频、脉冲压缩、AGC增益控制和被动雷达模式下的脉冲参数测量与计算、PIN衰减控制、扫频控制；所述通用信号处理板，具体用于根据信号处理任务的需求进行快速扩展，多核协同工作实现主/被动雷达模式下的下雷达SAR成像、测高、单脉冲测角、抗干扰和跟踪识别工作模式下的运算处理和数据交互；所述集成SOC模块组件，具体用于实现硬件槽位识别，电源管理，PMBUS指令通信，板卡基本信息存储，电压、电流和温度检测，复位加载。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统包括应用软件在线升级模块，所述在线升级模块包括硬件接口，所述硬件接口保证所述系统具备对系统内板卡包括混合通信板和通用信号处理板的程序存储器进行在线烧写的能力，并通过所述体系架构总线在所述系统上一级系统提供统一的接口完成所述系统内混合通信板和通用信号处理板的应用软件的在线升级，便于所述系统后续的应用软件维护。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包括健康管理模块，用于对所述系统寿命周期内工作状态进行监测并记录监测信息，据此监测信息预测设备性能状态的发展趋势和可能发生的故障，便于在所述系统使用过程中能快速的发现异常问题、定位问题和解决问题。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统包括电源管控模块，用于根据所述系统工作流程和功耗要求，对所述系统进行电源管控。6.如权利要求1中所述的基于VPX平台的雷达信...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳永亮，胡哲，周世平，侍伟伟，李芬芬，韩建莉，
申请(专利权)人：湖北航天技术研究院总体设计所，
类型：发明
国别省市：湖北,42