[实用新型]重构FPGA雷达数字信号处理组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及雷达数字信号的处理领域中，特别涉及重构FPGA雷达数字信号处理组件。

背景技术

随着计算机及信息技术的高速发展，数字信号处理技术应运而生并随之急速发展。数字信号处理技术应用范围广泛渗透至通信、雷达、卫星、图像处理、遥感测绘、地震地质信号分析、海洋及气象信号分析等领域。在前数字信号领域实际应用中，对于处理系统的并行性、运算速度、处理带宽、算法灵活度等性能越来越宽也越来越高。单单以提高处理系统运算单元的主频为手段的办法已经越来越不能满足处理要求。不同领域对于数字信号处理系统的具体需求不一而足，目前领域中专用的数字信号处理系统大多仅能满足专用领域内的需求，没有办法做到灵活通用满足大部分领域的需求。信号处理平台的通用性及灵活性变得极其重要。例如，目前在雷达信号模拟及处理的领域中，典型的信号处理机硬件结构（如图1所示）中，会根据一部雷达的体制、工作模式、应用场合和需求来制定具体的信号处理机指标，并且根据指标选用满足需求的ADC、DAC、存储器、处理器（如FPGA/DSP）芯片，然后根据选用好的芯片、模块器件进行硬件研发。硬件研发是整个开发过程中时间较为漫长的一个部分，从原理图设计，PCB设计到制版再到焊接调试，视复杂度一般需要三个月到半年的时间。处理机研发完成后，一般只能满足体制相同，工作模式相近，应用场合和需求相仿的雷达使用。这样的信号处理机性能高，但是针对不同的雷达或者场合则需要专门去研制，导致研发周期加长，研发风险变大。从而不能满足信号处理领域的新需求。

在发明人实现本实用新型过程中，发现现有技术中有以下缺陷，现有技术中。雷达信号模拟及处理的领域中，典型的信号处理机硬件结构中，会根据一部雷达的体制、工作模式、应用场合和需求来制定具体的信号处理机指标，并且根据指标选用满足需求的ADC、DAC、存储器、处理器（如FPGA/DSP）芯片，从而在系统实际需要调整及在功能上需要扩展时，要重新对系统硬件布局进行调整，不能满足信号处理领域不断发展的需要。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型解决了现有FPGA雷达数字信号处理装置不可扩展及重构的问题。

为了解决以上技术问题本实用新型提供了重构FPGA雷达数字信号处理组件，具体包括：母板及子卡，所述母板上配置FPGA及扩展插口，该FPGA包括：雷达信号处理单元及接口模块，所述接口模块与所述雷达信号处理单元的数字接口定义一致并与所述扩展插口连接；所述子卡包括：雷达信号处理单元子卡，该子卡的接口定义与所述扩展插口定义相同。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下几方面优点：

1.本实用新型所涉及的是一种基于FPGA及插件重构技术的通用信号处理平台。平台采用了高性能的FPGA运算单元以及灵活可重构的系统架构。在具备强大的数字信号处理能力、满足各种领域信号处理算法复杂度和实时性要求的同时，又可以灵活构建不同领域内的数字信号处理系统。不需要对不同的领域内信号处理需求进行单独的系统研制开发，缩短系统开发周期。

2.重构接插件接口采用了EMIF，DDR2、DDR3、QDR、RocketIO，GTP，PCI-E等高速接口技术，大幅度提高了数据交换带宽。

3.重构的系统结构除了硬件平台可以灵活复用，FPGA内部的接口编程同样也可以对应灵活复用，系统研制及维护成本可以显著降低。

4.本实用新型定义了一种通用的重构功能接口规范，FPGA的接口程序可以与FPGA的算法开发实现相对独立，提高了信号处理算法的可移植性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：是本实用新型现有FPGA雷达数字信号处理系统的示意图；

图2：是本实用新型一种重构FPGA雷达数字信号处理组件的组成示意图；

图3：是本实用新型中另一种重构FPGA雷达数字信号处理组件的组成示意图；

图4：是本实用新型中重构FPGA雷达数字信号处理组件包括双FPGA装置的组成示意图；

图5：是本实用新型中重构FPGA雷达数字信号处理组件包括双FPGA装置的另一种组成示意图。

具体实施方式