多路光纖傳輸中的數(shù)據(jù)處理與時序控制研究

孔文青，李紫航，宋萬杰

(西安電子科技大學 雷達信號處理國家重點實驗室, 陜西 西安 710000)

數(shù)字相控陣雷達因為由多個陣列天線組成使其具有多波束形成的能力，能夠實現(xiàn)多目標搜索、跟蹤，完成空時自適應處理、自適應空間濾波等功能，以及出色的抗干擾能力，因而得到廣泛的應用[1]。而光纖是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡中傳輸信息的最佳媒介[2-3]，因此，光纖傳輸已經(jīng)成為數(shù)字相控陣雷達通信系統(tǒng)中的主體。

一方面，數(shù)字相控陣雷達要求傳輸數(shù)據(jù)的通道數(shù)多、數(shù)據(jù)量大；另一方面，基于FPGA的多路數(shù)據(jù)處理過程時序復雜、控制難度大，會導致多路數(shù)據(jù)傳輸不同步且不穩(wěn)定[4-6]，所以對多路光纖傳輸中的數(shù)據(jù)處理與時序控制進行研究具有重大的意義。該研究不僅可以使多路雷達回波數(shù)據(jù)同步穩(wěn)定的發(fā)送至信號處理系統(tǒng)進行后續(xù)處理，還可使相應數(shù)據(jù)準確無誤的發(fā)送至采集系統(tǒng)進行存儲。

本文以多路雷達回波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為研究對象，利用10根光纖將40路經(jīng)雷達天線接收到的回波數(shù)據(jù)下傳至DDR進行乒乓緩存[7-8]，再對數(shù)據(jù)結構調整后通過PCI穩(wěn)定無誤的存儲到上位機硬盤[9-10]，整個數(shù)據(jù)傳輸過程利用FIFO組完成數(shù)據(jù)處理與時序控制。

1 多路雷達回波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構

多路雷達回波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構如圖1所示。

在圖1的系統(tǒng)中共有10根光纖，每根攜帶4路I、Q交替的雷達回波數(shù)據(jù)進入光纖接口[11]；標注1的流程表示，F(xiàn)PGA對40路16位的數(shù)據(jù)進行處理與時序控制，轉為1路位寬256位的數(shù)據(jù)并乒乓緩存至兩片DDR芯片；……