СТА 2/2010

обеспечивалась на одном контроллере PCI X. Смена режимов работы PCI X, частот, прерываний к положительному результату не привела. Для решения данной проблемы разделили платы PDA16 60 120 MS и PMP1000 2, под ключив платы ввода данных на один контроллер, а платы обработки дан ных – на два других контроллера. 2. Серьёзные трудности возникли при расчёте взаимных корреляционных функций (ВКФ) сигналов в каналах, на ходящихся на разных платах ввода дан ных. Для реализации ВКФ необходимо объединение в одном вычислительном модуле сигналов со всех четырёх кана лов АЦП. Однако реализовать это не удалось. Основная причина этого в том, что в настоящее время в платах PMP1000 2 не реализована возможность приёма данных по высокоскоростной шине SAB одновременно от двух плат ввода данных. Целесообразность обес печения такой возможности в ближай шем будущем разработчиками Signatec не вызывает сомнений. Нам же при шлось искать своё решение, и оно было найдено на основе использования не посредственно шины SAB и физических уровней сигналов на ней с разработан ным нашей фирмой протоколом пере дачи данных. 3. Ряд особенностей рассматривае мых модулей связан с их быстродей ствием и пропускной способностью шин передачи данных. В условиях на шего применения значения 1 Гбайт/с для скорости обмена данными по шине SAB достичь не удалось и на практике было получено только паспортное зна чение порядка 500 Мбайт/с. Кроме то го, при приёме и обработке сигналов в реальном времени было выявлено, что плата PMP1000 2 не справляется с приё мом и обработкой потока отсчётов вход ного сигнала на уровне 380 Мбайт/с. Архитектура этой платы подразумевает, что управляющий процессор коммути рует потоки данных и распределяет за дачи между остальными 8 процессора ми, однако именно управляющий про цессор и является слабым звеном дан ной архитектуры. С целью снижения потока данных, то есть передачи гото вых формуляров, а не временны> х отсчё тов сигнала, часть обработки перенесе на в ПЛИС. 4. Интересным решением при разра ботке системы стала реализация синх ронного непрерывного запуска АЦП на плате PDA16 60 120 MS. Следует отметить, что запуск АЦП на плате PDA16 60 120 MS реализован тремя способами: по внешнему сигналу запуска, от импульса компаратора, настраиваемого по уровню входного сигнала, или программно (установкой бита запуска в регистре). В связи с отсут ствием источника внешнего сигнала за пуска рассматривались второй и третий способы синхронного запуска АЦП на двух платах PDA16 60 120 MS. При решении задач обнаружения сиг налов при отношении сигнал/шум << 1 и необходимости обеспечения широко го амплитудного динамического диапа зона (то есть в условиях, когда усиление входного тракта нельзя устанавливать высоким для исключения его перегруз ки) в случае реализации второго спосо ба осуществить синхронный запуск АЦП на двух платах PDA16 60 120 MS не представляется возможным по при чине преобладания шумовой компо ненты в сигналах различных каналов. Использование программного запуска АЦП (третий способ) в чистом виде на двух платах PDA16 60 120 MS не позво ляло добиться единовременного начала их работы, что определялось временной задержкой выполнения программного кода. Кроме того, программный запуск АЦП реализован для получения ограни ченного пакета данных и не позволяет получать данные непрерывно. Для решения данной проблемы была разработана следующая схема запуска. Сигнал внешнего запуска первой платы соединён с цифровым выходом триггера запуска второй платы. Первая плата вво да после инициализации входит в режим ожидания сигнала внешнего запуска. После инициализации второй платы на ввод данных и получения импульса за пуска от компаратора, настроенного на нулевой уровень входного сигнала, вто рая плата переключается в режим приё ма и одновременно по внешнему сигна лу переключает в режим приёма первую. Для повышения надёжности принимае мых данных тактовые сигналы всех АЦП засинхронизированы, для чего у плат PDA16 60 120 MS присутствуют внутренние и внешние входы/выходы синхронизации. При анализе работы АЦП также от мечен повышенный уровень помех (сигналов с частотами 33,3; 25 МГц и уровнем до минус 65 дБ относительно максимума шкалы), изменяющийся при переключении шкалы АЦП. 5. Особенностью рассматриваемых плат является и то, что в них не предус мотрена возможность прошивки через шину PCI. Реализация такой возмож ности позволила бы отказаться от ис пользования внешних программаторов и частых переключений программатора от одной платы к другой, что значитель но сократило бы время прошивки и сде лало бы отладку системы более удобной. Также хотелось бы отметить целесо образность реализации на всех платах высокоскоростной цифровой шины, например Ethernet, и универсальной низкоскоростной шины, например EIA 485 или EIA 422, что позволило бы управлять внешней аппаратурой с плат цифровой обработки сигналов, минуя все проблемы и задержки, свя занные с операционной системой компьютера. В целом стоит отметить высокую про изводительность и универсальность рас смотренных плат компании Signatec, а также хорошо продуманные, с точки зрения программиста, драйверы. На ос нове подобных высокоинтегрирован ных плат легко наращивать мощность вычислительной системы для достиже ния более высоких результатов. В ЫВОД Итак, при реализации системы циф рового приёма и обработки радиосиг налов и в процессе её работы в составе комплекса пассивной моноимпульс ной радиолокационной станции под тверждены корректность и высокая эффективность разработанных техни ческих решений и алгоритмов, а также целесообразность применения серий ных цифровых модулей на этапе разра ботки макетов сложных радиотехни ческих систем для минимизации вре менны ' х и финансовых затрат. ● E mail: dsp@inbox.ru 58 СТА 2/2010 РАЗ РА БОТ КИ / ЦИФРОВ А Я ОБ РА БОТ КА СИ Г НАЛОВ www.cta.ru Рис. 6. Внешний вид аппаратной части системы цифрового приёма и обработки радиосигналов пассивной моноимпульсной радиолокационной станции © СТА-ПРЕСС