基于FPGA的雷达信号交换路由系统及其设计方法

• 摘要：

  本发明公开了一种基于FPGA的雷达信号交换路由系统,搭建于FPGA内部,包含:路由信息记录模块、数据路由模块、N个数据接口模块、D个前接口转换模块和E个后接口转换模块;FPGA外部为N个不同雷达数据对象,所述N个不同雷达数据对象包含用于双向通信FPGA内部的f个不同雷达数据对象、用于单向通信FPGA内部的g个不同雷达数据对象和用于FPGA内部单向通信的h个不同雷达数据对象,所述数据路由模块包含D个数据输入端和E个数据输出端;N＝f+g+h,N≥D,N≥E,D＝f+g,E＝f+h,且N、D、E、M、f、g、h分别为自然数.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201610702795.X

• 申请日期：

  2016.08.22

• 公开/公告号：

  CN106130909A

• 公开/公告日：

  2016-11-16

• 发明人：

  全英汇 施凯敏 邢孟道 李亚超 张华童 刘晓东 张俊力

• 申请人：

  西安电子科技大学

• 主分类号：

  H04L12/741(2013.01)I,H,H04,H04L,H04L12

• 分类号：

  H04L12/741(2013.01)I,H04L12/747(2013.01)I,H04L12/931(2013.01)I,H04L12/935(2013.01)I,H04L12/947(2013.01)I,G01S13/90(2006.01)I,H,G,H04,G01,H04L,G01S,H04L12,G01S13,H04L12/741,H04L12/747,H04L12/931,H04L12/935,H04L12/947,G01S13/90

• 主权项：

  一种基于FPGA的雷达信号交换路由系统,搭建于FPGA内部,其特征在于,包含:路由信息记录模块、数据路由模块、N个数据接口模块、D个前接口转换模块和E个后接口转换模块;FPGA外部为N个不同雷达数据对象,所述N个不同雷达数据对象包含用于双向通信FPGA内部的f个不同雷达数据对象、用于单向通信FPGA内部的g个不同雷达数据对象和用于FPGA内部单向通信的h个不同雷达数据对象,所述数据路由模块包含D个数据输入端和E个数据输出端;所述f个不同雷达数据对象分别双向通讯连接N个数据接口模块中的其中f个数据接口模块,所述g个不同雷达数据对象分别单向通讯连接N?f个数据接口模块中的其中g个数据接口模块,所述N个数据接口模块的剩余h个数据接口模块分别单向通讯连接所述h个不同雷达数据对象,所述N个数据接口模块分别双向通讯连接所述路由信息记录模块;所述N个数据接口模块中的其中D个数据接口模块分别单向通讯连接所述D个前接口转换模块,所述E个后接口转换模块分别单向通讯连接所述N个数据接口模块中的其中E个数据接口模块;所述D个前接口转换模块分别单向通讯连接所述数据路由模块的D个数据输入端;所述数据路由模块的E个数据输出端,分别单向通讯连接所述E个后接口转换模块;N＝f+g+h,N≥D,N≥E,D＝f+g,E＝f+h,且N、D、E、M、f、g、h分别为自然数;所述路由信息记录模块用于获取数据路由信息和一次交换路由的数据量最大阀值M,所述数据路由信息为FPGA外部N个不同雷达数据对象各自对应的接口号,所述最大阀值M为大于0的任意整数;从FPGA外部的N个不同雷达数据对象中获取N路数据,所述N路数据分别对应FPGA外部的N个不同雷达数据对象,所述N个不同雷达数据对象用于提供包含雷达回波数据、成像指令、波控指令、SAR成像数据或参数信息,所述参数信息包括雷达斜视角、方位波速宽度、距离波速宽度、距离采样点数、距离采样率、波门前沿、方位重频或发射信号调频率,以及惯组数据中的平台三轴速度、平台三轴加速度、三轴位置信息、波速指向角或时间信息;并且将所述N路数据分别记为第1路数据、第2路数据、…、第N路数据;FPGA外部将第i个雷达数据对象对应的第i路数据发送至第j个雷达数据对象时,第i数据接口模块则从FPGA外部第i个雷达数据对象中读取第i路数据的有效数据、有效数据的结束标志、有效数据的地址,所述有效数据为模数数据、成像指令数据、波控指令数据、参数信息数据或图像数据;并且,第i数据接口模块根据所述有效数据的地址从路由信息记录模块中读取所述有效数据对应的路由信息,同时记录源接口号,所述源接口号为第i数据接口模块的接口号,然后将第i路数据的有效数据、有效数据的结束标志、有效数据对应的路由信息和源接口号进行打包,得到打包数据后将所述打包数据发送至第i前接口转换模块;1≤i≤N,1≤j≤N,i不等于j;第i前接口转换模块用于接收第i数据接口模块发送过来的打包数据,并且从路由信息记录模块中读取最大阀值M,如果该第j路数据对应的后接口转换模块准备好接收所述打包数据,则反馈握手信号给第i?前接口转换模块,然后所述第i前接口转换模块将所述打包数据发送至数据路由模块;所述握手信号为第j路数据对应的后接口转换模块同意接收所述打包数据;所述数据路由模块用于接收第i前接口转换模块发送过来的所述打包数据,解析所述打包数据中有效数据对应的路由信息,并找到第j路数据对应的后接口转换模块,然后将打包数据中第i路数据的有效数据、有效数据的结束标志和源接口号分别发送至第j路数据对应的后接口转换模块;所述第j路数据对应的后接口转换模块用于接收数据路由模块发送过来的所述第i路数据的有效数据、有效数据的结束标志和源接口号,并将其转发至第j路数据对应的数据接口模块,最后第j路数据对应的数据接口模块再将所述第i路数据的有效数据、有效数据的结束标志和源接口号发送到FPGA外部的第j个雷达数据对象中.