基于Linux的高速記錄回放系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-08 01:32
隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的高速發(fā)展,雷達(dá)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)帶寬和數(shù)據(jù)量越來越大,實(shí)時(shí)分析全部數(shù)據(jù)難度較大,將大量的高速數(shù)據(jù)暫存到存儲(chǔ)設(shè)備上是一種折中的辦法。而在某些應(yīng)用場(chǎng)景下,則需要將原始的雷達(dá)數(shù)據(jù)輸入到其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中,用于系統(tǒng)的驗(yàn)證。本文設(shè)計(jì)了一種基于Linux的高速記錄回放系統(tǒng),能夠從多達(dá)192路光纖上記錄和回放數(shù)據(jù),記錄回放速度高達(dá)10GB/s,存儲(chǔ)容量達(dá)16TB,性能上滿足絕大多數(shù)記錄回放應(yīng)用場(chǎng)景的需求。本文首先調(diào)研了國(guó)內(nèi)外多種架構(gòu)的記錄回放系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀,并分析了不同系統(tǒng)架構(gòu)的特點(diǎn)。指出了通用化和標(biāo)準(zhǔn)化是未來記錄回放系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。并確定了使用基于PCIe總線和計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)架構(gòu)來搭建硬件平臺(tái)。其次,本文從實(shí)際項(xiàng)目需求出發(fā),詳細(xì)闡述了整個(gè)硬件平臺(tái)的搭建過程,給出了硬件成品的外觀和接口描述。在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了高速記錄回放系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件框架,并采用策略和機(jī)制分離、分層設(shè)計(jì)、模塊化、參數(shù)化以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的原則從底層到上層逐步構(gòu)建整個(gè)軟件系統(tǒng)。最后,本文采用模塊隔離的方法對(duì)軟件系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分進(jìn)行了驗(yàn)證,給出了詳細(xì)的測(cè)試過程和結(jié)果。在功能正確的基礎(chǔ)上,對(duì)部分軟件模塊的運(yùn)行流程和性能進(jìn)行了分析...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
StorePak的外觀
圖2.5 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡實(shí)物圖速 PCIe 接口數(shù)量有限,主板上共有 4 個(gè) PCIe3.0×1據(jù)收發(fā)模塊連接,另外兩個(gè)用于存儲(chǔ)模塊。綜合本系,最終選擇了 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡+2TB Samsung 儲(chǔ)模塊。圖 2.5 所示的 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡上可以插上每塊連接到 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡上的 SSD 獨(dú)占 4操作系統(tǒng)上將看到多個(gè) SSD 硬盤。為了便于軟件對(duì)數(shù)通過軟件 RAID0 的方式組成一個(gè)大的邏輯硬盤。讀寫速度:根據(jù) SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡官網(wǎng)上給 Samsung 960Pro,并將這塊卡插在與 CPU 相連的 PC來的 PCIe 卡槽),這種 HBA 卡的連續(xù)讀寫速度如表 2表2.5 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡的讀寫性能 容量 性能
第二章 高速記錄回放系統(tǒng)的需求和硬件方案19圖2.7 光纖數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實(shí)物圖PCIe3.0×16插槽1PCIe3.0×16插槽3PCIe3.0×16插槽2時(shí)鐘電源FPGAV7690TFPGAV7690TFPGAV7690TFPGAV7690TPEX8723PEX8723PEX8723DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3PCIeSwitch 1PCIeSwitch 2PCIeSwitch 3光纖發(fā)1光纖發(fā)2光纖發(fā)3光纖發(fā)4光纖收1光纖收2光纖收3光纖收4光纖發(fā)5光纖發(fā)6光纖發(fā)7光纖發(fā)8光纖收5光纖收6光纖收7光纖收8光纖發(fā)9光纖發(fā)10光纖發(fā)11光纖發(fā)12光纖收9光纖收10光纖收11光纖收12光纖發(fā)13光纖發(fā)14光纖發(fā)15光纖發(fā)16光纖收13光纖收14光纖收15光纖收16圖2.8 光纖數(shù)據(jù)?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PCI Express總線中消息中斷的研究[J]. 唐雷雷,賀占莊. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2013(07)
[2]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的形式與特點(diǎn)[J]. 熊先鋒. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2012(11)
[3]基于PLB總線的多通道SGDMA設(shè)計(jì)[J]. 陳卓,楊愛良,王驥. 航空電子技術(shù). 2009(01)
[4]Linux系統(tǒng)PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)[J]. 董春橋,李凱. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2005(11)
碩士論文
[1]基于Qt5/Embedded的網(wǎng)絡(luò)化輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡燕.東華理工大學(xué) 2018
[2]相控陣?yán)走_(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸及處理系統(tǒng)研制[D]. 金程宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于PCIe的高速數(shù)據(jù)采集模塊的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃丹萍.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于VPX的嵌入式高性能存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 王磊.浙江大學(xué) 2018
[5]寬帶數(shù)字陣列雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李陶.電子科技大學(xué) 2017
[6]基于FPGA的SATA3.0硬盤陣列控制器設(shè)計(jì)[D]. 張毅.河北大學(xué) 2017
[7]基于PCIE的數(shù)據(jù)傳輸控制軟件模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葉楊云.電子科技大學(xué) 2017
[8]基于PCIe的8通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡敬旭.鄭州大學(xué) 2017
[9]基于CPU緩存的進(jìn)程綁定研究[D]. 趙涵宇.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[10]嵌入式Linux系統(tǒng)下QT圖形界面開發(fā)[D]. 陳晨.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2963639
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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圖2.5 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡實(shí)物圖速 PCIe 接口數(shù)量有限,主板上共有 4 個(gè) PCIe3.0×1據(jù)收發(fā)模塊連接,另外兩個(gè)用于存儲(chǔ)模塊。綜合本系,最終選擇了 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡+2TB Samsung 儲(chǔ)模塊。圖 2.5 所示的 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡上可以插上每塊連接到 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡上的 SSD 獨(dú)占 4操作系統(tǒng)上將看到多個(gè) SSD 硬盤。為了便于軟件對(duì)數(shù)通過軟件 RAID0 的方式組成一個(gè)大的邏輯硬盤。讀寫速度:根據(jù) SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡官網(wǎng)上給 Samsung 960Pro,并將這塊卡插在與 CPU 相連的 PC來的 PCIe 卡槽),這種 HBA 卡的連續(xù)讀寫速度如表 2表2.5 SSD7101B HBA 轉(zhuǎn)接卡的讀寫性能 容量 性能
第二章 高速記錄回放系統(tǒng)的需求和硬件方案19圖2.7 光纖數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實(shí)物圖PCIe3.0×16插槽1PCIe3.0×16插槽3PCIe3.0×16插槽2時(shí)鐘電源FPGAV7690TFPGAV7690TFPGAV7690TFPGAV7690TPEX8723PEX8723PEX8723DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3PCIeSwitch 1PCIeSwitch 2PCIeSwitch 3光纖發(fā)1光纖發(fā)2光纖發(fā)3光纖發(fā)4光纖收1光纖收2光纖收3光纖收4光纖發(fā)5光纖發(fā)6光纖發(fā)7光纖發(fā)8光纖收5光纖收6光纖收7光纖收8光纖發(fā)9光纖發(fā)10光纖發(fā)11光纖發(fā)12光纖收9光纖收10光纖收11光纖收12光纖發(fā)13光纖發(fā)14光纖發(fā)15光纖發(fā)16光纖收13光纖收14光纖收15光纖收16圖2.8 光纖數(shù)據(jù)?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PCI Express總線中消息中斷的研究[J]. 唐雷雷,賀占莊. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2013(07)
[2]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的形式與特點(diǎn)[J]. 熊先鋒. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2012(11)
[3]基于PLB總線的多通道SGDMA設(shè)計(jì)[J]. 陳卓,楊愛良,王驥. 航空電子技術(shù). 2009(01)
[4]Linux系統(tǒng)PCI設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)[J]. 董春橋,李凱. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2005(11)
碩士論文
[1]基于Qt5/Embedded的網(wǎng)絡(luò)化輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡燕.東華理工大學(xué) 2018
[2]相控陣?yán)走_(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸及處理系統(tǒng)研制[D]. 金程宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于PCIe的高速數(shù)據(jù)采集模塊的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃丹萍.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于VPX的嵌入式高性能存儲(chǔ)技術(shù)研究[D]. 王磊.浙江大學(xué) 2018
[5]寬帶數(shù)字陣列雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李陶.電子科技大學(xué) 2017
[6]基于FPGA的SATA3.0硬盤陣列控制器設(shè)計(jì)[D]. 張毅.河北大學(xué) 2017
[7]基于PCIE的數(shù)據(jù)傳輸控制軟件模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葉楊云.電子科技大學(xué) 2017
[8]基于PCIe的8通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡敬旭.鄭州大學(xué) 2017
[9]基于CPU緩存的進(jìn)程綁定研究[D]. 趙涵宇.北京工業(yè)大學(xué) 2016
[10]嵌入式Linux系統(tǒng)下QT圖形界面開發(fā)[D]. 陳晨.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2963639
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