[发明专利]基于CompactRIO的水声信号处理硬件平台的数据传输方法

权利要求书

1.一种基于CompactRIO的水声信号处理硬件平台的数据传输方法，其特征在于，所述基于CompactRIO的水声信号处理硬件平台包括上位机、交换机、RT系统、FPGA、DSP、AD数据采集模块、DA数据发射模块和内置U盘；上位机、RT系统、DSP通过交换机两两互连，RT系统与FPGA通过总线互连，FPGA控制AD数据采集模块采集原始波形数据，并将原始波形数据传递给RT系统实时处理；RT系统调取原始波形数据存储在内置U盘中，同时将原始波形数据通过交换机网络传输给DSP完成数据的解算，RT系统能实时判断网络通道的堵塞情况做出重连TCP响应；RT系统解析上位机指令获取DSP反馈系数并传递给FPGA，FPGA控制DA数据发射模块发射预存在内置U盘中的波形文件并发射保护；具体包括以下步骤：

步骤1、CompactRIO启动后将预存在内置U盘中的app.out文件以400ms一包的速度经交换机网络提供给DSP，根据文件大小等待相应时间后，DSP程序启动，转入步骤2；

步骤2、在RT系统中建立TCP连接，采用TCP错误检测和重连保护手段，配置FPGA启动后将接收到的DMA FIFO采集信号实时上传给DSP；

步骤3、DMA FIFO中数据写入两路深度2000的队列，一路实时传输给DSP解算，一路存储在CompactRIO内置U盘中实时调取分析，既保证数据实时传输又实现数据实时存储；

步骤4、在RT系统中建立UDP连接并配置，对上位机指令进行解析，包括深度信息回传、读模拟电压、读功放电压、释放应答器、甲板挂钩释放和释放准备阶段6部分；

步骤5、再次对上位机指令进行解析，提取内置U盘中相应波形数据，采用发射保护手段，经FIFO送至FPGA端发射。

2.根据权利要求1所述的基于CompactRIO的水声信号处理硬件平台的数据传输方法，其特征在于：步骤2中，对基于CompactRIO的水声信号处理硬件平台采用了TCP错误检测和重连保护手段，若TCP发生堵塞时，可进行错误检测并重新连接，具体包括以下步骤：

步骤21、循环检测TCP堵塞情况，每产生1次错误计数器N加1，当报错次数N≥3，关闭TCP、清除错误并等待500ms；

步骤22、RT通过UDP给DSP发送重连TCP指令，等2s待DSP做出重连响应；

步骤23、重新打开TCP建立连接，清空队列，重新接收数据，重复步骤21。

3.根据权利要求1或2所述的基于CompactRIO的水声信号处理硬件平台的数据传输方法，其特征在于，步骤5中，采用发射保护手段，对发射信号波形进行保护，具体包括以下步骤：

步骤51、内置U盘中存储的所有信号从零开始至零结束，保证从信号形式上不出现尖刺；

步骤52、在系统上电后和下电前在FPGA端给发射引脚补零，防止功放突然上电发射尖刺；

步骤53、将步骤51和步骤52中信号传递给DA数据发射模块完成发射。