一种新型通用信息处理机架构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型通用信息处理机架构，包括壳体，壳体内设有一背板、若干通用处理载板、若干FMC子卡；FMC子卡插接在通用处理载板上并使得各通用处理载板构成不同类型的功能板；各通用处理载板插接在背板上的VPX卡槽上。本实用新型专利技术通过使用背板、通用处理载板与各种功能型FMC子卡相结合，实现了信息处理机所需功能模块的搭建，避免了对信息处理机各功能板的单独设计、制版和调试，提高了信息处理机的模块化、标准化水平，提升了功能板的通用性、可移植性、重复使用性以及系统的重配置能力，加快了系统集成、测试以及技术验证的进度。

A new general information processor architecture

【技术实现步骤摘要】
一种新型通用信息处理机架构
本技术属于航空航天
，特别涉及一种新型通用雷达信息处理机架构。
技术介绍
航空航天雷达信息处理机是航空航天无人系统的核心部件，而处理机架构在航空航天无人系统设计和功能实现中发挥重要作用。航空航天应用条件下，受到系统空间、尺寸、重量等限制，信息处理机架构需要在系统上满足体积、重量、温度、抗振动等要求，同时在功能上又需要满足计算、存储、数传、通信等要求。现有定制模型的雷达信息处理机架构如图1所示，由1块信号采集板、1块信号处理板和1块接口板组成。三块功能板根据雷达信息处理机的系统性能需求，确定采集、处理、传输所需的芯片和协议，进行芯片选型、制版和调试。这类定制模式的雷达信息处理机架构，其灵活性和通用性欠佳，主要表现在以下方面：1.航空航天雷达信息处理机中每块功能版都是定制的，没有通用性，必须单独设计和制版，人力、物力、资金以及时间投入大，调试难度增加。2.定制的信号采集板中，信号采集芯片确定后即不可更改，如果采样频率、采样通道数目、采样位数等要求有所变更，则需要重新进行芯片选型和制版。3.定制的信号处理板中，数字信号处理（DigitalSignalProcessing,DSP）芯片确定后即不可更改，如果系统处理能力、运算能力、存储能力等要求有所变更，则需要重新进行芯片选型和制版。4.定制模式的航空航天雷达信息处理机架构中，各功能板的连接方式根据系统设计的数据率和互联模式进行设计，确定后即不可更改，如果功能板数量、数据传输能力以及连接方式有所变更，则各块板卡都需要重新进行设计和制版。现有定制式航空航天雷达信息处理架构的模块化、通用化水平低，灵活性、稳定性、可移植性不足，导致处理机研制周期长、资金人力投入大、影响算法研究与试验验证，不利于新技术新方法的快速应用。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种新型通用航空航天雷达信息处理机架构，通过使用背板、通用处理载板与各种功能型FMC子卡相结合，实现了雷达信息处理机所需功能模块的搭建，避免了对信息处理机各功能板的单独设计、制版和调试，提高了信息处理机的模块化、标准化水平，提升了功能板的通用性、可移植性、重复使用性以及系统的重配置能力，加快了系统集成、测试以及技术验证的进度。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种新型通用信息处理机架构，其特征在于，包括壳体，壳体内设有一背板、若干通用处理载板、若干FMC子卡（可编程逻辑门阵列（FiledProgrammableGateArray,FPGA）子卡（FPGAMezzanineCard，FMC））；FMC子卡插接在通用处理载板上并使得各通用处理载板构成不同类型的功能板；各通用处理载板插接在背板上的VPX卡槽上，再由壳体进行固定。进一步地，壳体上开设有用于在拆装通用处理载板拆装时起导向作用的导向槽。作为一种优选方式，FMC子卡通过通用处理载板上的FMC-HPC端口插接在通用处理载板上。进一步地，FMC子卡的外接端口露出壳体外。进一步地，所述壳体上设有散热槽。与现有技术相比，本技术通过使用背板、通用处理载板与各种功能型FMC子卡相结合，实现了航空航天雷达信息处理机所需功能模块的搭建，避免了对信息处理机各功能板的单独设计、制版和调试，提高了信息处理机的模块化、标准化水平，提升了功能板的通用性、可移植性、重复使用性以及系统的重配置能力，加快了系统集成、测试以及技术验证的进度。附图说明图1是现有定制式航空航天雷达信息处理机架构。图2是新型通用信息处理机架构的组成关系图。图3是背板的一种应用实例。图4是通用处理载板的结构示意图。图5是壳体的原理示意图。图6是新型通用处理机架构的整体效果图。其中，1为壳体，101为顶板，102为底板，103为前面板，1031为卡口，104为后面板，105为侧板，106为导向槽，107为散热槽，2为背板，3为通用处理载板，4为FMC子卡，5为信号采集板，6为信号处理板，7为辅助IO板，8为VPX卡槽，9为紧固螺钉，10为FMC-HPC端口。具体实施方式新型通用信息处理机架构包括壳体1，壳体1内设有一背板2、若干通用处理载板3、若干FMC子卡4（可编程逻辑门阵列（FiledProgrammableGateArray,FPGA）子卡（FPGAMezzanineCard，FMC））；FMC子卡4插接在通用处理载板3上并使得各通用处理载板3构成不同类型的功能板；各通用处理载板3插接在背板2上的VPX卡槽8上，再由壳体1进行固定。壳体1上开设有用于在拆装通用处理载板3拆装时起导向作用的导向槽106。FMC子卡4通过通用处理载板3上的FMC-HPC端口10插接在通用处理载板3上。FMC子卡4的外接端口露出壳体1外。所述壳体1上设有散热槽107。背板2的主要功能是负责提供各通用处理载板3所需的供电，同时实现各通用处理载板3之间的互联与数据交换。通用处理载板3是构建各功能板的基础平台，主要提供基本的处理、存储以及FMC子卡4的HPC(High-PinCount)（高速链接端口）端接等功能，还包括与背板2插槽相对应的总线连接，实现数据的传递。FMC子卡4的功能是实现某一种特定类型的信号处理，如模数转换、信号处理、数模转换等，封装为具有HPC端口的子卡形式。壳体1是整个通用信息处理机的外部结构，主要功能是固定背板2、导向通用处理载板3安装、导冷散热以及外接端口开口等，用于包裹背板2、各通用处理载板3等，并构成一个信息处理机整体，放置于航空航天无人系统之中。具体地，如图2所示为新型通用信息处理机架构的一种应用实例，其由背板2、通用处理载板3、FMC子卡4以及壳体1四个部分组成，根据通用处理载板3加载的FMC子卡4不同，构成不同的功能板。本实例中的功能板包括信号采集板5、信号处理板6和辅助IO板7。实际使用中，可以根据需要进行功能板的扩充和缩减。图2所示的新型通用信息处理架构中，背板2固定于壳体1内，通用处理载板3接插于背板2上的VPX（VME（InternationalTradeAssociation）基础总线扩展）标准卡槽内，FMC子卡4通过通用处理载板3上的FMC-HPC端口10插在通用处理载板3上，并通过壳体1上的卡口1031，将FMC子卡4上的外部端口露出壳体1外。图3是本技术中背板2的一种应用实例，其中单个卡槽的定义为标准VPX规范，分别由电源端口P0、传输端口P1和P2组成。如图3所示，在这一应用实例中，信号采集板5、信号处理板6和辅助IO板7实现了4X-GTX（GigabitTransceiver,吉比特收发器）高速串行互联。除此之外，三块功能板之间还具有LVDS（LowVoltageDifferentSignal）和GPIO（GeneralPurposeOutput）两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型通用信息处理机架构，其特征在于，包括壳体（1），壳体（1）内设有一背板（2）、若干通用处理载板（3）、若干FMC子卡（4）；FMC子卡（4）插接在通用处理载板（3）上并使得各通用处理载板（3）构成不同类型的功能板；各通用处理载板（3）插接在背板（2）上的VPX卡槽（8）上。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型通用信息处理机架构，其特征在于，包括壳体（1），壳体（1）内设有一背板（2）、若干通用处理载板（3）、若干FMC子卡（4）；FMC子卡（4）插接在通用处理载板（3）上并使得各通用处理载板（3）构成不同类型的功能板；各通用处理载板（3）插接在背板（2）上的VPX卡槽（8）上。


2.如权利要求1所述的新型通用信息处理机架构，其特征在于，壳体（1）上开设有用于在拆装通用处理载板（3）拆装时起导向作用的导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志勇，范红旗，付强，朱永锋，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43