为缩短应用系统研发周期、避免重复的硬件开发、降低研制成本,我们提出了硬件平台通用化(标准化、模块化、系列化、可扩展、可重构)的思想,要求硬件平台构架能够适用于信号处理机、干扰器、模拟器、数据采集器的需求。
(a)数字信号处理系统的基本组成
图1 数字信号处理系统
数字信号处理可分为四种用途:信号处理机、干扰器、模拟器、数据采集器。这四种用途,均可体现在以上的基本组成中:
信号处理机:高速ADC+FPGA+高速DSP+低速IO或低速DAC
干扰机:高速ADC+FPGA+高速DSP+高速DAC
模拟器:高速DSP+FPGA+高速DAC
数据采集器:高速ADC+FPGA+DSP+高速IO
(b)通用高速嵌入式并行处理系统构架思想
为缩短应用系统研发周期、避免重复的硬件开发、降低研制成本,将硬件平台通用化(标准化、模块化、系列化、可扩展、可重构)设计,要求平台构架能够适用于信号处理机、干扰器、模拟器、数据采集器的需求。
基于CPU、DSP、FPGA等平台的通用信号采集、处理、回放、存储的一系列平台在这种背景下应运而生,它以标准6U CPCI 机箱为基础框架,采用并行处理模型和多层次的高速互联技术,通过各种标准功能模块板卡的扩展和重构来完成所需的功能,它是一种实时、高效的嵌入式并行处理系统结构。
图2 通用高速嵌入式并行处理系统构架
我们开发的模块类型包括:
1)高速并行信号处理板卡
2)高速模数、数模转换板卡
3)高分辨率图象采集卡
4)高速大容量存储板卡
5)高速数字传输接口板卡
6)高速多功能总线与接口板卡
根据具体应用需求,客户可从我们的系列模块中选择合适的模块,按照以上通用化的构架方式,能很快形成满足需求的硬件系统,从而覆盖雷达、电子对抗、电子侦察、软件无线电、实物仿真、高分辨率图象(机器视觉)等系统的实时信号处理应用。
基于通用化思想的高速嵌入式并行处理系统构架具有标准化、模块化、异构化、可扩展可重构的特点,采用这一构架可以方便、快捷的构建出实用的应用系统。
图3 通用高速嵌入式并行处理系统构架的应用