【摘要】：雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)的不斷提高,對(duì)數(shù)字信號(hào)處理速度和數(shù)字信號(hào)傳輸速率都提出了更高的要求,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)總線技術(shù)、單核處理器以及單板處理平臺(tái)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足數(shù)字信號(hào)處理要求。本文在面向應(yīng)用的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款新型雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái),平臺(tái)基于數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)方式,采用VPX總線技術(shù)、多核DSP,并使用不同功能的多板協(xié)同操作。本文分如下四個(gè)部分闡述了該新型雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)的設(shè)計(jì):第一部分研究了系統(tǒng)總線的選擇,通過與傳統(tǒng)CPCI等總線的對(duì)比,選擇并使用了VPX系統(tǒng)總線,分析了VITA規(guī)定的Open VPX結(jié)構(gòu)的槽位標(biāo)準(zhǔn)、背板標(biāo)準(zhǔn)和板卡標(biāo)準(zhǔn),并基于Open VPX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)展,使其更匹配當(dāng)前的本信號(hào)處理平臺(tái)。這一部分還簡(jiǎn)要介紹了該新型雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)上使用到的板卡。第二部分研究了VPX數(shù)據(jù)平臺(tái)上使用的總線協(xié)議,通過與多種傳統(tǒng)并行總線的對(duì)比,選擇并使用Rapid IO做為系統(tǒng)中數(shù)據(jù)平臺(tái)的總線協(xié)議。這一部分詳細(xì)介紹了Rapid IO總線協(xié)議的分層體系、包結(jié)構(gòu)和傳輸方式,詳細(xì)講解了Rapid IO模塊在FPGA和DSP上的建立和配置方式。選擇IDT公司的TSI578為信號(hào)處理板上的Rapid IO交換芯片,最后介紹了Rapid IO交換芯片的選擇、配置方法,以及芯片上路由表的建立方法。第三部分研究了VPX控制平臺(tái)上使用的總線協(xié)議,選擇并使用PCIe做為系統(tǒng)中控制平臺(tái)的總線協(xié)議,用來實(shí)現(xiàn)主板與板卡的控制信號(hào)傳輸。這一部分介紹了PCIe總線協(xié)議的分層體系以及PCIe在FPGA和DSP上的建立和配置方式。通過對(duì)多款交換芯片的對(duì)比,選擇PLX公司的PEX8648做為信號(hào)處理板上的PCIe交換芯片,最后介紹了PCIe交換芯片的選擇,以及利用主板的環(huán)境配置交換芯片的方法。第四部分研究了采用數(shù)據(jù)流控制這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的方法,在該雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)上,不使用傳統(tǒng)的單端信號(hào)實(shí)現(xiàn)板間同步,而使用數(shù)據(jù)流的方式,也就是將所有的信息都嵌入數(shù)據(jù)幀的幀頭協(xié)議內(nèi),通過解析幀頭得到該數(shù)據(jù)的配置信息和同步信號(hào)。這一部分還介紹了該新型雷達(dá)信號(hào)處理平臺(tái)整體的數(shù)據(jù)處理流程,以及在缺少任意一塊板卡時(shí)的數(shù)據(jù)處理流程。
[Abstract]:With the continuous improvement of radar signal processing technology, the speed of digital signal processing and the rate of digital signal transmission are all put forward higher requirements, traditional data bus technology, Single-core processor and single-board processing platform can not meet the requirements of digital signal processing. On the basis of application oriented, a new radar signal processing platform is designed in this paper. The platform is based on data stream driving mode, adopts VPX bus technology, multi-core DSP, and multi-board cooperative operation with different functions. In this paper, the design of the new radar signal processing platform is described as follows: in the first part, the selection of the system bus is studied. By comparing with the traditional CPCI bus, the VPX system bus is selected and used. The slot standard, backplane standard and board standard of Open VPX structure stipulated by VITA are analyzed and extended based on Open VPX standard to make it more suitable for the current signal processing platform. This part also briefly introduces the board used on the new radar signal processing platform. In the second part, the bus protocol used on VPX data platform is studied. By comparing with traditional parallel bus, Rapid IO is selected and used as the bus protocol of data platform in the system. In this part, the hierarchical architecture, packet structure and transmission mode of Rapid IO bus protocol are introduced in detail. The establishment and configuration of Rapid IO module on FPGA and DSP are explained in detail. The TSI578 of IDT Company is selected as the Rapid IO switch chip on the signal processing board. Finally, the selection, configuration method of the Rapid IO switch chip and the method of establishing the routing table on the chip are introduced. In the third part, the bus protocol used on the VPX control platform is studied, and PCIe is chosen as the bus protocol of the control platform in the system, which is used to realize the control signal transmission between the motherboard and the board. This part introduces the hierarchical architecture of PCIe bus protocol and the establishment and configuration of PCIe on FPGA and DSP. Through the comparison of several switching chips, the PEX8648 of PLX Company is selected as the PCIe switch chip on the signal processing board. Finally, the selection of PCIe switching chip and the method of configuring the switch chip using the environment of the main board are introduced. In the fourth part, the method of using data stream to control the system platform is studied. In this radar signal processing platform, the traditional single end signal is not used to realize the synchronization between boards, but the data stream is used. In other words, all the information is embedded in the frame header protocol of the data frame, and the configuration information and synchronization signal of the data are obtained by parsing the frame header. This part also introduces the whole data processing flow of the new radar signal processing platform and the data processing flow when any card is missing.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN957.51

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本文編號(hào)：2304037