СТА 2/2010

аппаратной части был произведён среди готовых модулей, представленных на рынке такими фирмами, как Nallatech, Xilinx, «Инструментальные системы», Signatec. Наилучшее соотношение тех нических характеристик и стоимости было представлено компанией Signatec. Компания Signatec специализируется на разработке IBM РС совместимых плат и систем высокоскоростного вво да вывода для таких приложений, как радарные системы, неразрушающий контроль, спектроскопия и других, тре бующих обработки большого объёма данных в реальном времени. Согласно анонсированным компанией Signatec данным, пропускная способность плат серии PDA достигает 500 Мбайт/с и рассматривается возможность дости жения значения 1 Гбайт/с, а параллель ное применение нескольких таких плат позволяет получить ещё более впечат ляющие значения интегральной произ водительности. Кроме плат, которые могут быть установлены в любой IBM РС совместимый компьютер, компа ния Signatec поставляет измерительные комплексы IC1000D с массивом памя ти для хранения до 18 терабайт данных. Основанные на специализированной шине SAB, эти системы могут в реаль ном времени обрабатывать потоки дан ных и телеметрии объёмом до 2 гига байт в секунду. На основе проведённого анализа мо дулей цифрового приёма и обработки компании Signatec был скомпонован блок (крейт), ключевыми компонента ми которого стали: ● корпус IPC 611 MB 00X/PS 400 ATX ZB фирмы Advantech; ● кросс плата PCE 7B13 64B1E (4 × PCI, 6 × PCI X 64 бит/66 МГц) фирмы Advantech – 1 шт.; ● одноплатный компьютер PCE 5120 (PICMG 1.3, Intel 945G) фирмы Advantech с центральным процессо ром Intel® Core™ 2 Duo E6400 (2,13 ГГц) – 1 шт.; ● платы ввода данных (аналого циф рового преобразования) PDA16 60 120 MS компании Signatec – 2 шт.; ● платы цифровой обработки сигналов PMP1000 2 компании Signatec – 2 шт. Приведённый состав аппаратной части разрабатываемой системы по оценкам разработчиков позволял реа лизовать масштабируемую, гибкую и стабильную систему обработки. Далее представлены основные техни ческие характеристики платы аналого цифрового преобразования PDA16 60 120 MS (рис. 1) и платы цифровой об работки сигналов PMP1000 2 (рис. 2). PDA16 60 120 MS ● Тип разъёмов входных сигналов, сиг налов запуска, тактового и выходно го сигналов: SMA. ● Шкала напряжений входных сигна лов: 2,50 В; 1,67 В; 1,00 В; 667 мВ; 400 мВ; 267 мВ. ● Входное сопротивление: 50 Ом. ● Разрядность: 16 бит. ● Частота оцифровки: до 160 МГц. ● Пользовательская ПЛИС: Virtex 4 FX60 или FX35 (зависит от модифи кации платы). ● Ширина полосы входного сигнала: 50 МГц. ● Частота сигнала внешнего тактиро вания: 10–160 МГц. ● Высокоскоростная параллельная шина SAB: 500 Мбайт/с, в зависи мости от области применения воз можно до 1 Гбайт/с (64 бит/125 МГц). ● Внешняя шина: 64 разрядная шина PCI X (до 100 МГц). ● Потребляемая мощность: +12 В, 400 мА; +5 В, 1,5 A; +3,3 В, 2,3 A. PMP1000 2 ● Количество процессоров: 9 Texas Instruments 320С6414. ● Тактовая частота процессоров: 1 ГГц. ● Объём внутренней памяти: 576 Мбайт (64 Мбайт SDRAM на каждый про цессор). ● Пропускная способность шины SAB: 500 Мбайт/с, в зависимости от об ласти применения возможно до 1 Гбайт/с (64 бит/125 МГц). ● Внешняя шина: 64 разрядная шина PCI X (до 100 МГц). Р АСПРЕДЕЛЕНИЕ АППАРАТНЫХ РЕСУРСОВ И СТРУКТУРА СИСТЕМЫ Исходя из поставленных при разра ботке системы задач, распределение аппаратных ресурсов целесообразно выполнить следующим образом: ● PDA16 60 120 MS (2 шт.) – форми рование цифрового потока данных с четырёх каналов моноимпульсной РЛС, спектральный анализ, преобра зование частоты, фильтрация, изме рение амплитуды во временноUй об ласти, определение закона модуля ции сигналов; ● PMP1000 2 (2 шт.) – измерение пара метров сигналов во временноU й облас ти, буферизация данных, формирова ние кодограмм обнаруженных сигна лов; ● управляющий компьютер на базе пла ты PCE 5120 (1 шт.) – управление мо дулями обработки сигналов PDA16 60 120 MS и PMP1000 2, решение за дачи местоопределения источников сигналов, запись формуляров обнару женных сигналов, интерфейс с опера тором, передача/приём данных между блоками комплекса. Структурная схема рассматриваемой системы представлена на рис. 3. Приведённое распределение аппарат ных ресурсов позволяет получить высо копроизводительную систему обработ ки сигналов и чёткую синхронизацию работы всех её модулей. С целью предварительной оценки возможностей выполнения системой функциональных задач проведено мо делирование с использованием паке тов MatLab 6.5, Microsoft Visual C++ 6.0, Code Composer Studio 6000 следую щих алгоритмов цифровой обработки сигналов: ● калибровки АЧХ приёмно усили тельного тракта (для обеспечения требуемой точности определения ко ординат ИРИ); ● измерения параметров сигналов (центральной частоты, ширины спектра, времени прихода, амплиту ды сигнала, длительности импульсов, РАЗ РА БОТ КИ / ЦИФРОВ А Я ОБ РА БОТ КА СИ Г НАЛОВ 53 СТА 2/2010 www.cta.ru Рис. 1. Плата аналого цифрового преобразования PDA16 60 120 MS Рис. 2. Плата цифровой обработки сигналов PMP1000 2 © СТА-ПРЕСС