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[摘 要]在多核DPS的基础上对雷达对抗侦查仿真硬件设计与实现进行研究,能够有效提高对抗侦查仿真机硬件设计与实际应用质量。基于此,本文将对该硬件设计的系统结构以及设计要求进行简单介绍,并对仿真机硬件设计与实现进行具体研究,其中主要包括时钟电路的设计实现、复位电路的设计实现以及交换电路的设计实现三方面内容。
[关键词]多核DSP;雷达对抗侦查;仿真机硬件
中图分类号:TN974 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0114-01
前言:DSP是一种高性能的处理器,该处理器中存在8个内核,每个内核的处理频率在1.25赫兹左右,以上8个内核同时工作的速度能够达到10GHZ,几乎能够满足所有用户的需求,由此可以看出多核DSP处理器的运行质量。在此基础上对雷达对抗侦查仿真机硬件进行设计和实现,能够对雷达系统的信号传输、数据转换以及可控输出等操作进行优化,进而保证仿真机硬件的设计质量与实际应用质量。
一、雷达对抗侦查仿真机硬件设计的结构以及要求
雷达对抗侦查仿真机硬件设计的结构主要包括以下内容,该硬件的设计系统主要由四个信号处理器构成,以上四个处理器分别对雷达系统中的数据进行接收和处理,最终实现实时信号的传播,同时,处理器还能够对数据信号进行解算。另外,该硬件结构在设计过程利用RapidIO进行网络搭建,在该网络系统中能够对芯片进行模块处理,同时将其中的模块处理器与系统模块进行数据交换,保证数据传输的实时性。该网络系统是有4个高倍速的交换电路构成的,以上4个交换电路分别与DSP相互连接,同时还与VPX连接器相互连接,这种连接方式能够对外界的数据进行有效传输,同时建立了一个良好的网络接口。另外,该网络系统还能够对接口进行调试,进而保证硬件的运行质量。
雷达对抗侦查仿真机硬件设计的要求包括以下内容,由于该硬件设计是在DSP基础上进行的,所以要对电配置的运行状态进行检测,并在此基础上对芯片功能进行初始化设计。此过程中要注意的是,在检测运行状态过程中使用的引脚是和GPIO引脚进行复用得出的。其次,在设计过程中要对上电配置引脚进行处理,主要的处理方式为对外部电阻进行上下拉拽,最终将处理器设置为小端模式。
该硬件在设计过程中采用的电源为12伏,在接入电源之后,利用芯片对电源进行转化,将12伏的电源转化为5伏的电源供硬件使用。其中DSP的电压口为1.8伏,核心电压为1伏。为了保证DSP处理器能够稳定的工作,需要对上电顺序进行明确的制定,该系统中的上电顺序为接口电压先上电。在设定上电顺序的过程中,需要对硬件的级联控制以及逻辑控制进行共同管理,根据实际的运行情况确定上电顺序。
二、雷达侦查对抗仿真机硬件的设计与实现
(一)时钟电路的设计实现
时钟电路主要由晶振、时钟驱动以及交换芯片组成,其中晶振主要负责对25赫兹的时钟进行管理,再经过时钟驱动将该系统分为两路,其中1路将其输出到FPGA,2路将其输出到CDCM。交换芯片由差分时钟进行提供,为CPS提供使用条件。时钟电路是专门为DSP处理器设计的时钟零件,对SPI的总线进行管理并对系统的频率进行调节,进而满足不同电路对频率的要求。在进行时钟电路设计的过程中,主要通过对FPGA进行管理的方式进行,在此过程中核心时钟为100MHZ,处理器时钟为100MHZ,DDR3时钟为66.7MHZ。在对时钟电路进行设计实现的过程中,差分晶振与CPS相互连接,25MHZ的晶振与时钟驱动相互连接,这种连接方式能够将差分晶振与25MHZ的晶振进行针对性设计,避免二者相互混淆。
(二)复位电路的设计实现
复位电路指的是利用复位监控芯片进行上电复位,其中上电复位的类型包括电源复位以及手动复位两种。上电复位是对功能模块进行启动过程中发生的复位,进行上电复位的目的是使系统中的模块回归到初始状态。但是在此过程中,为了缩短上电复位的时间,需要将处理信号接入到手动复位中,保证信号加载完毕后依旧保持较高的运行质量,通常情况下运行效率在200ms左右为合格。监控復位指的是利用芯片对电源进行监控,例如,电源为3.3伏,如果实际电源电压表降到3.08伏以下,则系统会自动产生监控复位。当电源电压在2.63以下时,则PFO的输出频率会降低,当电源电压在2.92伏以上时,PFO的输出频率会升高。另外,手动复位指的是在系统外部进行施加一个力,通过这个力达到模块复位的目的,最终使模块达到初始的运行状态。
(三)交换电路的设计实现
交换电路中有多个工作模式供人们选择,其中包括两个两线的接口、一个四线的接口以及四个一线的接口,除了这种工作模式之外,还可以将其调整为一个两线接口和两个一线的接口。这两种接口方式能够满足人们不同的需求,在实际使用过程中,为了节省运行成本,不使用的客户端口可以自动关闭,保证其他端口的运行质量。在交换电路中,交换芯片具有16路双向通道,并同时支持1线、2线以及4线模式,利用I2C以及SRIO进行编程。同时,交换芯片还可以通过接口进行编程,将接口模式设置为8个两线的接口,并与交换芯片相互连接,保证系统内外数据的交换效率。在该电路中,DSP、SWITCH以连接其相互连接,其中连接器与SWITCH进行双向的数据交换,DSP与SWITCH进行双向数据交换,连接器与DSP之间无法进行直接连接,这也是交换电路的结构特点之一。交换电路的组成结构图如图1所示
结论
综上所述,随着人们对雷达侦查对抗仿真机硬件的关注程度逐渐提高,如何在DSP处理器的基础上对其进行设计以及实现,成为人们关注的重点问题。本文通过对该硬件的设计实现方法进行研究发现,对其进行研究,能够有效提高硬件的设计质量,同时提高该硬件的应用效率。由此可以看出,对雷达侦查对抗仿真机硬件的设计以及实现方法进行研究,能够为雷达侦查对抗仿真机硬件未来的发展奠定基础。
参考文献
[1] 邓豹.一种动态电源供电系统的设计实现方法[J].航空计算技术,2014,44(4):126-130
[2] 邓豹.RapidIO交换互连与配置管理研究[J].航空计算技术,2014,44(2):124-127
[3] 李国平,周建江.基于PMBus和VID技术的电源电路设计[J].电子设计工程,2012,20(20):129-131
作者简介
曹义强,1989年2月,男,汉族,安徽合肥,2013年毕业于电子科技大学信息对抗专业,学士,现供职于中国电子科技集团公司第三十八研究所,助理工程师,研究方向:雷达电子对抗。
王平,1985年8月,男,汉族,安徽合肥,2004年毕业于西安大学控制理论与控制工程专业,硕士学位,现供职于中国电子科技集团公司第三十八研究所、工程师,研究方向:雷达电子对抗。
[关键词]多核DSP;雷达对抗侦查;仿真机硬件
中图分类号:TN974 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0114-01
前言:DSP是一种高性能的处理器,该处理器中存在8个内核,每个内核的处理频率在1.25赫兹左右,以上8个内核同时工作的速度能够达到10GHZ,几乎能够满足所有用户的需求,由此可以看出多核DSP处理器的运行质量。在此基础上对雷达对抗侦查仿真机硬件进行设计和实现,能够对雷达系统的信号传输、数据转换以及可控输出等操作进行优化,进而保证仿真机硬件的设计质量与实际应用质量。
一、雷达对抗侦查仿真机硬件设计的结构以及要求
雷达对抗侦查仿真机硬件设计的结构主要包括以下内容,该硬件的设计系统主要由四个信号处理器构成,以上四个处理器分别对雷达系统中的数据进行接收和处理,最终实现实时信号的传播,同时,处理器还能够对数据信号进行解算。另外,该硬件结构在设计过程利用RapidIO进行网络搭建,在该网络系统中能够对芯片进行模块处理,同时将其中的模块处理器与系统模块进行数据交换,保证数据传输的实时性。该网络系统是有4个高倍速的交换电路构成的,以上4个交换电路分别与DSP相互连接,同时还与VPX连接器相互连接,这种连接方式能够对外界的数据进行有效传输,同时建立了一个良好的网络接口。另外,该网络系统还能够对接口进行调试,进而保证硬件的运行质量。
雷达对抗侦查仿真机硬件设计的要求包括以下内容,由于该硬件设计是在DSP基础上进行的,所以要对电配置的运行状态进行检测,并在此基础上对芯片功能进行初始化设计。此过程中要注意的是,在检测运行状态过程中使用的引脚是和GPIO引脚进行复用得出的。其次,在设计过程中要对上电配置引脚进行处理,主要的处理方式为对外部电阻进行上下拉拽,最终将处理器设置为小端模式。
该硬件在设计过程中采用的电源为12伏,在接入电源之后,利用芯片对电源进行转化,将12伏的电源转化为5伏的电源供硬件使用。其中DSP的电压口为1.8伏,核心电压为1伏。为了保证DSP处理器能够稳定的工作,需要对上电顺序进行明确的制定,该系统中的上电顺序为接口电压先上电。在设定上电顺序的过程中,需要对硬件的级联控制以及逻辑控制进行共同管理,根据实际的运行情况确定上电顺序。
二、雷达侦查对抗仿真机硬件的设计与实现
(一)时钟电路的设计实现
时钟电路主要由晶振、时钟驱动以及交换芯片组成,其中晶振主要负责对25赫兹的时钟进行管理,再经过时钟驱动将该系统分为两路,其中1路将其输出到FPGA,2路将其输出到CDCM。交换芯片由差分时钟进行提供,为CPS提供使用条件。时钟电路是专门为DSP处理器设计的时钟零件,对SPI的总线进行管理并对系统的频率进行调节,进而满足不同电路对频率的要求。在进行时钟电路设计的过程中,主要通过对FPGA进行管理的方式进行,在此过程中核心时钟为100MHZ,处理器时钟为100MHZ,DDR3时钟为66.7MHZ。在对时钟电路进行设计实现的过程中,差分晶振与CPS相互连接,25MHZ的晶振与时钟驱动相互连接,这种连接方式能够将差分晶振与25MHZ的晶振进行针对性设计,避免二者相互混淆。
(二)复位电路的设计实现
复位电路指的是利用复位监控芯片进行上电复位,其中上电复位的类型包括电源复位以及手动复位两种。上电复位是对功能模块进行启动过程中发生的复位,进行上电复位的目的是使系统中的模块回归到初始状态。但是在此过程中,为了缩短上电复位的时间,需要将处理信号接入到手动复位中,保证信号加载完毕后依旧保持较高的运行质量,通常情况下运行效率在200ms左右为合格。监控復位指的是利用芯片对电源进行监控,例如,电源为3.3伏,如果实际电源电压表降到3.08伏以下,则系统会自动产生监控复位。当电源电压在2.63以下时,则PFO的输出频率会降低,当电源电压在2.92伏以上时,PFO的输出频率会升高。另外,手动复位指的是在系统外部进行施加一个力,通过这个力达到模块复位的目的,最终使模块达到初始的运行状态。
(三)交换电路的设计实现
交换电路中有多个工作模式供人们选择,其中包括两个两线的接口、一个四线的接口以及四个一线的接口,除了这种工作模式之外,还可以将其调整为一个两线接口和两个一线的接口。这两种接口方式能够满足人们不同的需求,在实际使用过程中,为了节省运行成本,不使用的客户端口可以自动关闭,保证其他端口的运行质量。在交换电路中,交换芯片具有16路双向通道,并同时支持1线、2线以及4线模式,利用I2C以及SRIO进行编程。同时,交换芯片还可以通过接口进行编程,将接口模式设置为8个两线的接口,并与交换芯片相互连接,保证系统内外数据的交换效率。在该电路中,DSP、SWITCH以连接其相互连接,其中连接器与SWITCH进行双向的数据交换,DSP与SWITCH进行双向数据交换,连接器与DSP之间无法进行直接连接,这也是交换电路的结构特点之一。交换电路的组成结构图如图1所示
结论
综上所述,随着人们对雷达侦查对抗仿真机硬件的关注程度逐渐提高,如何在DSP处理器的基础上对其进行设计以及实现,成为人们关注的重点问题。本文通过对该硬件的设计实现方法进行研究发现,对其进行研究,能够有效提高硬件的设计质量,同时提高该硬件的应用效率。由此可以看出,对雷达侦查对抗仿真机硬件的设计以及实现方法进行研究,能够为雷达侦查对抗仿真机硬件未来的发展奠定基础。
参考文献
[1] 邓豹.一种动态电源供电系统的设计实现方法[J].航空计算技术,2014,44(4):126-130
[2] 邓豹.RapidIO交换互连与配置管理研究[J].航空计算技术,2014,44(2):124-127
[3] 李国平,周建江.基于PMBus和VID技术的电源电路设计[J].电子设计工程,2012,20(20):129-131
作者简介
曹义强,1989年2月,男,汉族,安徽合肥,2013年毕业于电子科技大学信息对抗专业,学士,现供职于中国电子科技集团公司第三十八研究所,助理工程师,研究方向:雷达电子对抗。
王平,1985年8月,男,汉族,安徽合肥,2004年毕业于西安大学控制理论与控制工程专业,硕士学位,现供职于中国电子科技集团公司第三十八研究所、工程师,研究方向:雷达电子对抗。