[发明专利]一种基于Open VPX的雷达信号处理装置

说明书

本发明公开了一种基于Open VPX的雷达信号处理装置，所述雷达信号处理装置至少包括机箱、背板、信号采集板、信号与数据处理板、数据存储板、接口与数据交换板、电源板和前IO面板；背板安装固定在机箱内部；信号采集板、信号与数据处理板、数据存储板、接口与数据交换板和电源板采用前插方式与背板连接。本发明通过Open VPX总线将雷达中频信号采集、信号处理、数据处理、信息存储、接口管理等任务模块集成为一体，特别是通过复杂的SRIO网络拓扑结构，降低了异构计算芯片网络内部数据通信复杂度，并且将计算芯片的通信能力最大化，提升计算芯片之间的通信效率，可满足移动平台雷达信号处理装置小型化、大宽带、高性能、可扩展的需求。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，具体涉及一种基于Open VPX的雷达信号处理装置。

背景技术

当前雷达系统中通常包含信号处理分机、数据处理分机和显控分机，每个分机内部包含不同数量的CPU、DSP和FPGA等计算芯片。随着雷达体制的创新和任务的延伸扩展，现有大量计算芯片之间的通信方式、通信带宽和通信延迟已经不能满足雷达系统应用更大规模和复杂的处理算法的需求。

VPX是在VME协议的基础上，充分借鉴VME、CPCI和CPCIE等总线的优点，在信号完整性、结构、连接方式等方面进行优化，改变了格式布局，完全摒弃了传统并行总线的传输方式，采用串行传输方式，支持以太网、422、SRIO、PCIE、JESD204B、FC等多种协议的开放性架构。VPX架构支持集成更多I/O，同时极大地增大了系统带宽。VPX是板级规范协议，给用户充分自由的同时导致了各家产品兼容性问题。Open VPX是系统级协议，在VPX基础上定义了系统兼容框架，解决各家产品兼容性问题，具有的高带宽、可扩展、高可靠性等特点，可用于满足移动平台雷达信号处理装置的任务需求。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种基于Open VPX的雷达信号处理装置，通过该雷达信号处理装置构建了一种集成度高、计算能力强、通信带宽高、可扩展性能强、可靠性高的雷达信号处理装置。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种基于Open VPX的雷达信号处理装置，所述雷达信号处理装置至少包括机箱、背板、信号采集板、信号与数据处理板、数据存储板、接口与数据交换板、电源板和前IO面板；所述背板安装固定在机箱内部；信号采集板、信号与数据处理板、数据存储板、接口与数据交换板和电源板采用前插方式与背板连接；前IO面板安装在机箱的正前方；机箱为信号采集板、信号与数据处理板、数据存储板、接口与数据交换板和电源板提供支撑固定和导冷扇热；所述信号采集板，被配置为用于完成雷达中频信号采样和数据预处理；所述信号与数据处理板，被配置为用于完成雷达信号处理和数据处理；所述存储板，被配置为用于完成数据存储、回放和导出；所述接口与数据交换板，被配置为用于完成对其他板卡的管理和监控、各板卡之间的SRIO交换和以太网数据交换和与雷达系统通信；所述背板采用Open VPX总线单星拓扑结构，被配置为用于实现信号采集板、信号与数据处理板、存储板、接口与数据交换板和电源板的搭载，并为搭载的信号采集板、信号与数据处理板、存储板、接口与数据交换板提供高速串口互联和电源信号；所述前IO面板，被配置为用于为信号处理装置提供状态指示和为信号处理装置与外部雷达设备提供互联接口；所述电源板被配置为为信号处理装置提供工作电源；所述机箱被配置为为信号处理装置提供支撑固定和散热。

根据一个优选的实施方式，所述背板为3U尺寸6槽结构，并符合VITA65 Open VPX总线单星拓扑结构的BKP3-CEN06-15.2.2-n标准，包含1个交换槽位、5个负载槽位和1个电源槽位；各个负载槽位通过交换槽位进行数据平面的数据交换；各个负载槽位通过交换槽位进行控制平面的以太网交换；各个负载槽位通过扩展平面与相邻负载槽位进行直接数据交换；电源槽位被配置为为背板提供电源信号。