[发明专利]一种基于FPGA+DSP的软件化雷达在线可重构平台及实现方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA+DSP的软件化雷达在线可重构平台及实现方法，首先信号处理硬件平台上电运行，引导程序加载主控核程序；上位机进行雷达系统搭建配置，将配置信息发送到主控核；主控核根据配置信息，分配算法组件程序到算法核；DSP通信核接收到数据，按照线程优先级顺序发送数据到算法核进行处理，处理完成后返回给通信核；上位机重构雷达系统，发送在线重构指令，将重构后的配置信息发送到主控核，将原始配置信息覆盖；主控核收到重构指令，重新解析配置信息；根据新的配置信息，重构算法核的配置和优先级，完成重构。本发明可以根据不同的任务需求对雷达系统进行实时动态重构，降低了雷达系统软硬件之间的耦合性，缩短雷达研发周期。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种软件化雷达在线可重构平台及实现方法。

背景技术

道路交通雷达很早就已经应用在辅助驾驶系统中，而新兴的自动驾驶，雷达也在其中扮演重要角色。目前在自动驾驶领域通过雷达与视频的结合应用，为智能交通的发展贡献了更大的力量。雷达设备的应用与传统的设备相比具有更多的优势，如道闸雷达的安装维护方便、精度高，如车辆检测更准确，无论是停车位还是行车中，都为车主提供了很大的便利。最为重要的是，雷达的实时全天候、高分辨多目标、抗干扰性强、可测速测距、不受恶劣天气影响等特点，是实现智能交通的利器，软件化雷达在线重构技术面向实际需求，智能交通系统紧密契合，让交通系统的智能化、全面化、准确化、实时化的实现具有了更多的可行性。

在军事需求方面，目前雷达种类繁多，不同用途、不同功能的雷达对信号参数(载频、脉宽等)有不同的要求。目前，设计研制的雷达往往无法适应在不同的环境下对不同属性的目标进行智能化跟踪检测的需要。从实战角度出发，现代战争中为了夺取战争初期制空权、打赢电磁战，雷达已成为导弹和各国空军的首批重点战术打击对象。正是由于这个原因，软件化雷达的概念应运而生，软件化雷达(Software Defined Radar)是指由宽带智能天线和射频前端，配上通用的高速DSP/CPU系统构成一种标准接口的探测与跟踪的通用硬件平台，由软件来完成具体功能，具有标准化、模块化和数字化技术特点的新型雷达系统，具有开放式体系架构，可以适应“面向实际需求，以软件技术为核心”的开发理念，以软件化开发模式灵活地实现系统扩展、更新和升级。即通过搭建一个通用的硬件平台，用软件实现各种不同体制雷达的设计，从而缩短研发时间、降低研发成本和开发风险。提高雷达的生存能力是现代雷达研制中不得不考虑的关键指标，而软件化雷达在线可重构技术为现在雷达的研究提供了一种新的思路。通过对核心算法组件的标准化设计，雷达系统的功能可由组件搭建定义，具有服务组件模块化、动态加载应用等优点，软件化雷达在线可重构技术通过下载新程序和发布新参数就可以很容易地改变雷达信号体制，快速响应任务需求。另一方面，使用高性能的数字化器件，采用嵌入式系统的体系结构的是软件化雷达在线重构技术的实现更加快捷便利。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于FPGA+DSP的软件化雷达在线可重构平台及实现方法，首先信号处理硬件平台上电运行，引导程序加载主控核程序；上位机进行雷达系统搭建配置，将配置信息发送到主控核；主控核根据配置信息，分配算法组件程序到算法核；DSP通信核接收到数据，按照线程优先级顺序发送数据到算法核进行处理，处理完成后返回给通信核；上位机重构雷达系统，发送在线重构指令，将重构后的配置信息发送到主控核，将原始配置信息覆盖；主控核收到重构指令，重新解析配置信息；根据新的配置信息，重构算法核的配置和优先级，完成重构。本发明可以根据不同的任务需求对雷达系统进行实时动态重构，降低了雷达系统软硬件之间的耦合性，缩短雷达研发周期。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于FPGA+DSP的软件化雷达在线可重构平台，所述在线可重构平台为四层结构，从上向下依次为人机交互模块、重构核心层、操作系统层和硬件层；

所述人机交互模块包括控制界面和显示界面；所述控制界面负责方案规划、系统建模、参数配置和指令下发；所述显示界面负责对雷达信号的处理结果进行保存和显示；