[发明专利]一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统

权利要求书

1.一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统，其特征在于，包括射频信号接收模块、多通道高速采集模块、相关方阵处理模块、相关方阵控制模块和反演应用处理模块，其中：

所述射频信号接收模块由多个馈源接收处理单元组成，用以通过所述馈源接收处理单元完成空间辐射信号的接收并转换成模拟的电信号；

所述多通道高速采集模块由多个高速采集单元组成，并与所述射频信号接收模块通过射频电缆连接，用以负责将所述射频信号接收模块输出的模拟信号通过ADC转换电路转换成数字信号并通过数字下变频和低通滤波成为复数零中频信号；

所述相关方阵处理模块与所述多通道高速采集模块和相关方阵控制模块连接，用于根据所述相关方阵控制模块的遥控指令，采用数据共享方式完成所有通道间的数据两两互相关和通道的自相关；

所述相关方阵处理模块由n的平方个相关处理器组成，n的值由每一个相关处理器的处理能力及系统总的处理需求决定；每一个相关处理器的硬件组成一致，均由高速光纤接口电路、FPGA集成电路和外围数字电路组成，每一个相关处理器接收相应通道数量的复数零中频数据，并完成所接收的所有通道数据的两两互相关及自相关，最后将各自的相关结果组包通过通信接口发送至所述相关方阵控制模块；

所述相关方阵处理模块为实现所有通道间的数据两两相关，每一个相关处理器之间不需要数据交互，只需要多通道高速采集模块将所处理的复数零中频数据复制成多份同时分发到不同的相关处理器；

所述的相关方阵处理模块采用一种运算均衡的相关方阵处理架构，硬件快速复制，积木式扩展成可完成超大规模的互相关运算处理的相关方阵；

所述相关方阵控制模块与所述相关方阵处理模块和反演应用处理模块连接，用于根据系统工作时序下发遥控指令至所述相关方阵处理模块，并对所述相关方阵处理模块输出的相关矩阵矢量值接收和组帧输出至所述反演应用处理模块；

所述反演应用处理模块通过反演算法处理获得高灵敏度的反演结果。

2.根据权利要求1所述的一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统，其特征在于，所述射频信号接收模块由多个馈源接收处理单元组成，每一个所述馈源接收处理单元负责接收空间微波信号并转换成模拟中频信号，每一个所述馈源接收处理单元采取集中式或分布式布局。

3.根据权利要求1所述的一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统，其特征在于，所述多通道高速采集模块由多片高速ADC转换电路、FPGA集成电路和外围数字电路组成，所述高速ADC转换电路用以实现模数转换，所述FPGA集成电路用以实现对每一通道的数字信号的接收、数字下变频并重量化或压缩成系统所需的低比特复数零中频数据，并将复数零中频数据传输至所述相关方阵处理模块。

4.根据权利要求1所述的一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统，其特征在于，所述相关方阵控制模块发送相关积分时间、积分起始指令给所述相关方阵处理模块的各相关处理器，同时接收各相关处理器输出的相关值数据包并拼成遥感相关数据包，并通过通信接口发送至所述反演应用处理模块。

5.根据权利要求4所述的一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统，其特征在于，所述反演应用处理模块根据几何关系及反演模型对遥感相关数据包进行算法处理，获得应用参数，实现反演应用。

6.根据权利要求1所述的一种可快速扩展实现超大规模运算的相关方阵处理系统，其特征在于，所述射频接收模块、多通道高速采集模块和相关方阵处理模块各自内部硬件组成一致。