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基于VC++雷達(dá)信號系統(tǒng)軟件測試平臺的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2009-11-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)及電子設(shè)備的飛速發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)的處理容量、處理速度以及工作平臺的實(shí)時(shí)監(jiān)控等性能的要求越來越高,從而使得高速、便捷、智能化的高性能數(shù)字處理設(shè)備成為當(dāng)今電子設(shè)備的發(fā)展趨勢。
由于一些氣象雷達(dá)站一般地處環(huán)境與氣候惡劣的偏遠(yuǎn)地區(qū)。雷達(dá)站內(nèi)處理系統(tǒng)的檢測與維修存在一定的難度。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障要進(jìn)行檢修時(shí),由于地理環(huán)境的限制,檢修在時(shí)間上會有一定的拖延,人們希望對于非硬件電路損壞的故障,能夠通過軟件平臺進(jìn)行監(jiān)控,并通過軟件來及時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與系統(tǒng)恢復(fù)。該軟件設(shè)計(jì)的目的就是為了避開雷達(dá)系統(tǒng)存在著一定的機(jī)械性和不方便性的缺點(diǎn)來完善該處理系統(tǒng)。該軟件利用++的友好界面來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)、DSP、HSP(硬件信號處理器)之間通信的可視化,利用PC機(jī)最終監(jiān)控大氣處理系統(tǒng)中的核心部件HSP。此外,還解決了特定外部設(shè)備與PC機(jī)之間的海量數(shù)據(jù)傳輸問題,實(shí)現(xiàn)了DSP與PC機(jī)之間的優(yōu)勢互補(bǔ)。此軟件平臺具有一定的通用性,可以通過主機(jī)選擇對不同的硬件系統(tǒng)的操作,下載不同的數(shù)據(jù)處理算法到DSP芯片中等,同時(shí)也可為其它不同型號DSP芯片開發(fā)軟件平臺提供一定參考。該軟件構(gòu)建了一個(gè)界面友好、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、操控方便的信號處理系統(tǒng),簡化了測試人員的工作,同時(shí)降低了系統(tǒng)檢修的頻率,雷達(dá)信號處理器的性能得到了比較大的提高。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/195649.htm


1 系統(tǒng)硬件組成及功能
整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),如圖1所示,其中核心部件主要有:硬件信號處理器(Hardware SignalProcessing,HSP)、Daytona板及PC機(jī)。HSP主要完成中頻I/Q數(shù)據(jù)采集、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)控制以及定時(shí)信號產(chǎn)生等功能,其性能的好壞直接影響到整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
Daytona板是Spectrum公司生產(chǎn)的DSP開發(fā)板,它的主要功能是對HSP采集的大量回波數(shù)據(jù)進(jìn)行高速處理后并傳送給PC機(jī),同時(shí)處理來自PC機(jī)的數(shù)據(jù)并傳送給HSP,它主要由以下幾個(gè)部分組成:兩片TMS320C6701 DSP、3片hurricane橋、一片DEC21153 PCI橋、3塊I/O接口芯片(PEMSites、PMC Sites以及DSP-LINK3)、一片主機(jī)接口芯片HPI、128 k×32-bitSSRAM、4 M×32-bitSDRAM以及8 k×32-bit雙口RAM等,其硬件結(jié)構(gòu),如圖2所示。

2 基于++平臺的軟件設(shè)計(jì)
該軟件平臺的目的用軟件來模擬一塊基于PC機(jī)的硬件信號處理定時(shí)板卡,此硬件信號處理定時(shí)板卡是中國新一代多普勒氣象雷達(dá)CINRAN CA和CINRAN CB系統(tǒng)核心部件之一,這就可以避開雷達(dá)系統(tǒng)存在一定的機(jī)械性及不方便性的缺點(diǎn)。該平臺的主要功能是對Daytona板和HSP(硬件信號處理器)進(jìn)行測試和控制。
2.1 軟件設(shè)計(jì)思想
HSP接收并處理來自A/D變換器的數(shù)據(jù),然后送往由雙C6X DSP芯片構(gòu)成的Daytona板進(jìn)行處理。由兩片DSP芯片來處理來自于HSP的大量的回波數(shù)據(jù),不僅提高了數(shù)據(jù)的處理速度,而且在存儲容量上也有一定的提高。經(jīng)DSP芯片處理后的數(shù)據(jù)可以通過PCI總線存儲到PC機(jī)中,也可以通過DSP芯片來編寫無損壓縮算法將大量的I/O數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行壓縮,然后再存儲到PC機(jī)或者DSP中,這樣可以充分運(yùn)用PC機(jī)平臺上豐富的軟件和硬件資源完成目標(biāo)顯示、數(shù)據(jù)融合、參數(shù)設(shè)置等任務(wù)。該軟件利用++的友好界面顯示HSP的工作狀態(tài),通過發(fā)中斷命令來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對HSP的控制與監(jiān)測,從而實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與DSP、HSP之間的通信;同時(shí),通過調(diào)用Daytona板的相關(guān)軟件,實(shí)現(xiàn)兩片DSP芯片之間的數(shù)據(jù)傳送及中斷等。


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