【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达领域，尤其涉及雷达数据采集和雷达测试，具体是指一种基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统及其方法。
技术介绍
1、随着雷达相关产业的快速发展，业内技术不断更新迭代，对雷达数据采集的高速性和实时性、数据注入的连续性和时效性均提出了较高要求，在算法验证和系统参数优化调整的过程中，常引入硬件在环测试系统（hil, hardware-in-loop），同时使用该系统可以缩短研发周期，节约人力以及开发成本，助力项目的快速落地。
2、传统的数据采集系统受限于器件的工作频率，难以满足高速数据采集的要求，采集到的数据在连续性上存在欠缺，并且数据传输通道少，采集效率难以满足实际测试需要。
3、传统的硬件在环测试系统普遍采用仿真器模拟仿真的方式构造出虚拟的道路场景，而无法模拟出复杂的真实场景和多变的环境，对于各种突发情况的模拟不到位，并且因为处理器件的限制无法保证数据注入的时效性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统及其方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术的基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统及其方法如下：
3、该基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统，其主要特点是，所述的系统包括：
4、雷达射频前端，用于在系统的数据采集模式下产生调频连续波信号以及mipi信号；
5、待测雷达信号处理板，用于在系统的数据注入模式下接
6、fpga，与所述的雷达射频前端和待测雷达信号处理板相连接，用于接收和发送所述的mipi信号，并进行相应的参数配置和逻辑处理；
7、双倍速率存储器ddr，与所述的fpga通过axi协议进行通信，用于按照顺序进行单帧数据的存储；以及
8、固态硬盘ssd，与所述的双倍速率存储器ddr通过pcie协议进行通信，用于与所述的双倍速率存储器ddr进行数据交互，并在所述的采集模式下按顺序依次存储每帧的实时采样数据，在所述的注入模式下按顺序依次发送每帧的实时采样数据。
9、较佳地，所述的雷达射频前端采用4片mmic级联，用于产生调频连续波信号以及4组mipi信号，其中，每一组mipi信号数据均包含4路接收通道数据，且共用一组差分时钟，差分时钟速率为600mhz。
10、较佳地，所述的fpga包括可编程逻辑pl端以及处理系统ps端，其中，所述的可编程逻辑pl端具体包括：
11、block design模块，用于进行系统的gpio配置、pcie配置、系统时钟配置、ddrsdram参数配置、中断号配置以及axi接口配置；
12、参数配置接收模块，用于接收所述的处理系统ps端传递的可配置参数，包括mipi接收参数、模式选择参数、采集参数以及axi通信接口参数；
13、mipi数据接收模块，用于将接收到的mipi信号转化为数字信号，并进行数据接收逻辑设计和数据缓存处理；
14、mipi数据发送模块，用于将接收到的数字信号转化为mipi信号，并进行数据发送逻辑设计和数据缓存处理。
15、较佳地，所述的可编程逻辑pl端还包括：
16、由数据组合模块以及数据分配模块组成的数据排序模块，所述的数据组合模块用于在数据采集模式下组合16路的接收通道数据，数据分配模块用于在数据注入模式下分配16路的接收通道数据；
17、注入信号控制模块，用于模拟数据注入时的真实时序，包括帧周期控制、单次啁啾周期控制以及读开始信号控制；
18、由axi通信参数控制模块以及axi读/写模块组成的axi通信模块，所述的 axi通信参数控制模块用于控制读写的开始与结束、读写的起始地址与偏移地址，所述的axi读/写模块用于处理axi接口的交互信息。
19、较佳地，所述的处理系统ps端具体包括：
20、仅在数据采集模式下存在的前端配置模块，用于配置fmcw起始频率、调制斜率、adc采样速率、adc采样开始时间、adc采样结束信息、adc采样点数、接收天线增益；
21、参数配置发送模块，用于为所述的可编程逻辑pl端提供初始化参数，并与所述的参数配置接收模块配合使用；
22、中断模块，用于处理中断函数，包括中断初始化，中断使能，中断异常处理，中断处理函数；
23、mipi初始化模块，用于进行mipi相关参数的初始化以及配置处理；以及
24、数据搬运模块，用于进行双倍速率存储器ddr与固态硬盘ssd之间的数据搬运，其中，数据搬运为双向传输，传输方向由数据采集模式或者数据注入模式所决定。
25、该利用上述所述的系统的基于fpga实现多通道数据采集的方法，其主要特点是，所述的方法具体为：
26、4片mmic提供4组mipi数据信号，每组包含4路接收通道数据，4组mipi数据信号进入4个mipi接收模块内，并缓存到内部的先入先出队列模块fifo中，单个啁啾信号缓存完成之后读取所述的先入先出队列模块fifo内的数据，并将读取的传递到数据排序模块中，再通过所述的axi通信模块将通道1至通道16的数据按顺序写入到所述的双倍速率存储器ddr内部，待单帧数据存储完成后，再将数据从双倍速率存储器ddr搬运至固态硬盘ssd中。
27、较佳地，所述的方法具体包括以下步骤：
28、（1）进行雷达信号处理端相关参数的配置处理，包括fmcw起始频率、调制斜率、adc采样速率、adc采样开始时间、adc采样结束信息、adc采样点数、接收天线增益，待配置完成后进入步骤（2）；
29、（2）进行可编程逻辑pl端的参数配置，包括mipi接收参数、模式选择参数、采集参数以及axi通信接口参数，待配置完成后进入步骤（3）；
30、（3）所述的可编程逻辑pl端采集单帧啁啾数据，并将其写入所述的双倍速率存储器ddr中；
31、（4）判断当前系统是否所有单帧啁啾数据均采集完毕，如果是，则进入步骤（5），否则，返回步骤（3）；
32、（5）所述的可编程逻辑pl端触发固态硬盘ssd搬运中断，并将该中断发送至处理系统ps端，待中断发送后进入步骤（6）；
33、（6）所述的处理系统ps端将双倍速率存储器ddr内数据搬运至固态硬盘ssd，并通过pcie协议，在所述的固态硬盘ssd内按顺序依次存储每帧的实时采样数据，待搬运完成后判断是否结束当前操作，如果是，则直接结束，否则，返回步骤（3）。
34、该利用上述所述的系统的基于fpga实现多通道数据注入的方法，其主要特点是，所述的方法具体为：
35、将当前系统已经采集到的数据从所述的固态硬盘ssd搬运到双倍速率存储器ddr内部，待搬运完成后则产生注入开始信号，通过所述的axi通信模块将双倍速率存储器ddr内部的数据以啁啾为单位进行数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于FPGA实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的雷达射频前端采用4片MMIC级联，用于产生调频连续波信号以及4组MIPI信号，其中，每一组MIPI信号数据均包含4路接收通道数据，且共用一组差分时钟，差分时钟速率为600MHz。
3.根据权利要求2所述的基于FPGA实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的FPGA包括可编程逻辑PL端以及处理系统PS端，其中，所述的可编程逻辑PL端具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于FPGA实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的可编程逻辑PL端还包括：
5.根据权利要求4所述的基于FPGA实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的处理系统PS端具体包括：
6.一种利用权利要求5所述的系统的基于FPGA实现多通道数据采集的方法，其特征在于，所述的方法具体为：
7.根据权利要求6所述的基于FPGA实现多通道数据采集的方法，其特征在于
8.一种利用权利要求5所述的系统的基于FPGA实现多通道数据注入的方法，其特征在于，所述的方法具体为：
9.根据权利要求8所述的基于FPGA实现多通道数据注入的方法，其特征在于，所述的方法具体包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的系统包括：
2.根据权利要求1所述的基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的雷达射频前端采用4片mmic级联，用于产生调频连续波信号以及4组mipi信号，其中，每一组mipi信号数据均包含4路接收通道数据，且共用一组差分时钟，差分时钟速率为600mhz。
3.根据权利要求2所述的基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统，其特征在于，所述的fpga包括可编程逻辑pl端以及处理系统ps端，其中，所述的可编程逻辑pl端具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于fpga实现多通道数据采集与注入的系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，周明宇，薛旦，史颂华，高政军，
申请(专利权)人：上海几何伙伴智能驾驶有限公司，
类型：发明
国别省市：
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