[发明专利]基于VPX平台的雷达信号处理系统及应用软件设计方法

说明书

本发明公开了基于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。

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，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。

背景技术

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。DSP负责完成系统通信和复杂应用算法等；FPGA负责完成高速通信接口控制、信号采集、数据存储和信号前级预处理等。雷达信号处理系统是个较为复杂的数字信号处理系统且日益复杂的应用需求要求处理系统具有大数据量的高速存取、高效传输和快速运算能力。

VPX是由VITA组织制定的用以满足恶劣环境下高可靠，高带宽要求的下一代高级计算平台标准，模块间定义了Serial RapidIO、PCI Express、Fobre Channel、InfiniBand、Hyper-transport、10Gb以太网等高速串行总线，传输速率高达30Gbps，并且具有超强的数据处理能力和高速数据传输能力，因此基于VPX架构的通用加固计算机是未来航空航天领域数据处理系统的发展方向，适用于构建通用性和可扩展能力好的雷达信号处理系统平台。

发明内容

本发明的目的在于提供基于VPX平台的雷达信号处理系统及应用软件设计方法，克服目前雷达信号处理系统通用性差和可扩展能力不足的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供的基于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；