数据交换结构信号处理平台的设计与实现

发布时间：2018-11-01 13:20

【摘要】：雷达信号处理技术的不断提高,对数字信号处理速度和数字信号传输速率都提出了更高的要求,传统数据总线技术、单核处理器以及单板处理平台已经远远不能满足数字信号处理要求。本文在面向应用的基础上,设计了一款新型雷达信号处理平台,平台基于数据流驱动方式,采用VPX总线技术、多核DSP,并使用不同功能的多板协同操作。本文分如下四个部分阐述了该新型雷达信号处理平台的设计:第一部分研究了系统总线的选择,通过与传统CPCI等总线的对比,选择并使用了VPX系统总线,分析了VITA规定的Open VPX结构的槽位标准、背板标准和板卡标准,并基于Open VPX标准进行扩展,使其更匹配当前的本信号处理平台。这一部分还简要介绍了该新型雷达信号处理平台上使用到的板卡。第二部分研究了VPX数据平台上使用的总线协议,通过与多种传统并行总线的对比,选择并使用Rapid IO做为系统中数据平台的总线协议。这一部分详细介绍了Rapid IO总线协议的分层体系、包结构和传输方式,详细讲解了Rapid IO模块在FPGA和DSP上的建立和配置方式。选择IDT公司的TSI578为信号处理板上的Rapid IO交换芯片,最后介绍了Rapid IO交换芯片的选择、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控制平台上使用的总线协议,选择并使用PCIe做为系统中控制平台的总线协议,用来实现主板与板卡的控制信号传输。这一部分介绍了PCIe总线协议的分层体系以及PCIe在FPGA和DSP上的建立和配置方式。通过对多款交换芯片的对比,选择PLX公司的PEX8648做为信号处理板上的PCIe交换芯片,最后介绍了PCIe交换芯片的选择,以及利用主板的环境配置交换芯片的方法。第四部分研究了采用数据流控制这个系统平台的方法,在该雷达信号处理平台上,不使用传统的单端信号实现板间同步,而使用数据流的方式,也就是将所有的信息都嵌入数据帧的帧头协议内,通过解析帧头得到该数据的配置信息和同步信号。这一部分还介绍了该新型雷达信号处理平台整体的数据处理流程,以及在缺少任意一块板卡时的数据处理流程。
[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.
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN957.51

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 缪成,袁保社,吾守尔·斯拉木,李莉;维、哈、柯、汉、英多文种处理平台的设计与实现[J];计算机工程;2004年10期

2 代少升,张跃;一种通用图像处理平台的设计方法[J];半导体光电;2005年01期

3 张桂周;叶明;;多媒体统一处理平台产品化定制的设计与实现[J];计算机系统应用;2010年05期

4 吴峰;梁映秀;;中国工商银行广东省分行中间业务处理平台[J];华南金融电脑;2010年02期

5 王彩玲;王兆丽;韩敬利;;基于龙芯3A的信号处理平台的设计与实现[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2012年01期

6 周治;;浅谈手机工单处理平台在客服工作中的应用[J];有线电视技术;2013年11期

7 ;“中科软大”红星电子政务综合处理平台——应用于中国科学院电子政务系统[J];办公自动化;2002年01期

8 丛秋波;;可扩展处理平台为嵌入式系统提供卓越性能[J];电子设计技术;2010年07期

9 丁莹;杨华民;李文辉;范静涛;;分布式医学影像分析与处理平台的设计与实现[J];计算机工程与应用;2008年34期

10 马丽平;;电报自动处理平台的设计与实现[J];办公自动化;2012年18期

相关会议论文 前6条

1 高松;主海文;刁越;刘有军;;解剖真实的心血管系统有限元分析前处理平台开发[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

2 沈世荣;刘宇;;基于AutoCAD 2012的矿山地质工作处理平台[A];鲁冀晋琼粤川辽七省金属（冶金）学会第十九届矿山学术交流会论文集（地质测量卷）[C];2012年

3 栾经德;石敏;李红刚;;一种基于通用信号处理平台的数字声呐仿真设计[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年

4 强静;李淼;高翊;胡冠龙;胡泽林;;多民族语言农业知识处理平台[A];民族语言文字信息技术研究——第十一届全国民族语言文字信息学术研讨会论文集[C];2007年

5 叶翰柏;简锦昌;吴政翰;;新世代CAE前处理平台整合发展趋势[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年

6 李海涛;张继贤;杨景辉;韩颜顺;;我国自主知识产权的遥感综合处理平台及工程应用[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

相关重要报纸文章 前6条

1 本报记者 席大伟;构筑垃圾短信防火墙需集中产业链力量[N];通信信息报;2009年

2 ;华胜天成承建的中国邮政EMS处理平台首次获万国邮联金奖[N];电子资讯时报;2007年

3 吴;Dialogic推出“ATCA 多媒体处理平台”[N];计算机世界;2007年

4 本报记者 邹大斌;大数据：让你广告更省钱[N];计算机世界;2012年

5 清华大学计算机系 徐剑军 张钋 李涓子 王克宏;智能化应用的基石[N];计算机世界;2004年

6 吴霞蓉邋王束兰;杭州局大宗邮件搭上直通车[N];中国邮政报;2007年

相关博士学位论文 前1条

1 周本海;基于多核处理平台上的任务调度与共享缓存分配策略研究[D];东北大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 吕瑞光;上下文处理平台中信息的采集、建模、推理研究与实现[D];北京邮电大学;2010年

2 张武刚;银行卡综合应用处理平台的实现[D];电子科技大学;2005年

3 董行彪;四阵元卫星导航抗干扰接收数字处理平台设计[D];河北科技大学;2015年

4 王昌林;上海电信故障处理平台的构建[D];复旦大学;2008年

5 吴承;保险业务综合信息集中处理平台方案设计与工程实践[D];北京邮电大学;2010年

6 陈利强;基于ARM芯片的嵌入式图像处理平台开发与实现[D];华南理工大学;2011年

7 王晓尧;基于ADSP-TS203的成像声纳信号处理平台设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年

8 蔡俊;基于PORTAL的保险理赔处理平台的开发[D];上海交通大学;2011年

9 詹振环;基于双多核DSP的图像处理平台设计[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2013年

10 岳小龙;基于FPGA的数字光处理平台设计与实现[D];华东师范大学;2015年

，

本文编号：2304037