為縮短應用系統研發周期、避免重復的硬件開發、降低研制成本,我們提出了硬件平臺通用化(標準化、模塊化、系列化、可擴展、可重構)的思想,要求硬件平臺構架能夠適用于信號處理機、干擾器、模擬器、數據采集器的需求。
(a)數字信號處理系統的基本組成
圖1 數字信號處理系統
數字信號處理可分為四種用途:信號處理機、干擾器、模擬器、數據采集器。這四種用途,均可體現在以上的基本組成中:
信號處理機:高速ADC+FPGA+高速DSP+低速IO或低速DAC
干擾機:高速ADC+FPGA+高速DSP+高速DAC
模擬器:高速DSP+FPGA+高速DAC
數據采集器:高速ADC+FPGA+DSP+高速IO
(b)通用高速嵌入式并行處理系統構架思想
為縮短應用系統研發周期、避免重復的硬件開發、降低研制成本,將硬件平臺通用化(標準化、模塊化、系列化、可擴展、可重構)設計,要求平臺構架能夠適用于信號處理機、干擾器、模擬器、數據采集器的需求。
基于CPU、DSP、FPGA等平臺的通用信號采集、處理、回放、存儲的一系列平臺在這種背景下應運而生,它以標準6U CPCI 機箱為基礎框架,采用并行處理模型和多層次的高速互聯技術,通過各種標準功能模塊板卡的擴展和重構來完成所需的功能,它是一種實時、高效的嵌入式并行處理系統結構。
圖2 通用高速嵌入式并行處理系統構架
我們開發的模塊類型包括:
1)高速并行信號處理板卡
2)高速模數、數模轉換板卡
3)高分辨率圖象采集卡
4)高速大容量存儲板卡
5)高速數字傳輸接口板卡
6)高速多功能總線與接口板卡
根據具體應用需求,客戶可從我們的系列模塊中選擇合適的模塊,按照以上通用化的構架方式,能很快形成滿足需求的硬件系統,從而覆蓋雷達、電子對抗、電子偵察、軟件無線電、實物仿真、高分辨率圖象(機器視覺)等系統的實時信號處理應用。
基于通用化思想的高速嵌入式并行處理系統構架具有標準化、模塊化、異構化、可擴展可重構的特點,采用這一構架可以方便、快捷的構建出實用的應用系統。
圖3 通用高速嵌入式并行處理系統構架的應用