[发明专利]一种雷达阵面数字单元程序并行刷新方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于电子信息技术领域，尤其涉及应用于大阵列数字雷达行业的一种雷达阵面数字单元程序并行刷新方法。

背景技术

数字相控阵雷达具有波束电扫能力，灵活快速，可实现多目标截获、跟踪、具备自适应能力。现有数字雷达阵列的规模越来越大，其波束调度的灵活性也越来越来大。

对于数字阵列雷达，由于阵列单元数多，集成度高，体积往往也比较大，雷达系统更新一次程序，需要对每个数字单元进行一次程序更新，往往耗费大量的时间，特别是系统研制联调阶段，阵面单元的程序需要频繁的变化，目前的解决办法是研制或购买多单元并行加载设备，对数个单元同时进行程序更新，但即使如此，更新一次程序的周期也非常长，程序更新的周期时长与雷达单元数成正比，随着雷达规模的增大，这个时间也在增加。如果以一个具有1024数字单元的雷达为列，一般一个数字单元程序更新的时间约8分钟，整个雷达程序更新一次需要的时间为136小时，如果使用了可以同时加载18个单元的加载设备，整个雷达更新的时间也需要7.5小时，这里还没有算上每次挂载编程电缆的时间。

程序更新一般是通过编程电缆将需要编程的单元与主控设备连接，这样每个单元程序更新时都需要挂载编程电缆到雷达数字单元，由于雷达体积一般较大，且编程口一般都在阵面上，所以使用的编程电缆一般较长，挂载电缆费力费时，编程的稳定性也不高。

我们利用雷达数字单元与信号处理系统之间的点对点通信链路，对雷达数字单元并行进行程序的更新，可以在不增加成本的情况下，可以极大的提高编程效率，最佳的情况下，对整个雷达系统的程序更新与对一个雷达单元进行程序更新的时间相当，亦即数分钟，且这个时间不随雷达规模的增加而增加。

发明内容

本发明提供一种雷达阵面数字单元程序并行刷新方法，本发明解决的技术问题是，大规模阵列雷达的软件系统加载或升级，需要设计或外购额外加载设备，单次加载或升级时间过长，而通过利用现有的点对点通信链路，在信号处理软件和雷达数字单元的软件中分别增加软件模块实现了雷达系统的远程并行加载或升级。

本发明的解决方案是：一种雷达阵面数字单元程序并行刷新方法，雷达阵面数字单元包括通信口、FPGA、非易失性存储器；

所述非易失性存储器划分为三个区间：默认程序区、应用程序区、电子标签区；其中，所述默认程序区存储一个默认的程序，所述应用程序区存储至少一个应用程序，所述电子标签区存储雷达阵面数字单元的惟一性标识信息；

所述默认程序区：默认程序只能通过配置电缆加载，主要负责通过通信口对非易失性存储器的读写操作；

所述应用程序区：应用程序通过编程电缆或通信口加载或升级，雷达阵面数字单元的功能主要在应用程序实现；

所述电子标签区：对每个雷达阵面数字单元的特有信息进行记录，这些特有信息在默认程序或应用程序工作时写入和读取，掉电和重刷程序不会破坏这些信息；

系统上电后，FPGA启动进入默认程序，在默认程序停留后自动重启进入某一个应用程序或者接收通信接口的命令后进入某一个应用程序，之后FPGA开始正常工作。

作为上述方案的进一步改进，如果需要更新当前的应用程序或切换至其他应用程序，通信口控制FPGA重启重新进入默认程序，在默认程序工作期间完成对非易失性存储器应用程序区对应程序擦除和重写，之后再重启至新的应用程序，或者直接在默认程序工作期间重启至其他应用程序。

作为上述方案的进一步改进，默认程序只允许通过编程电缆来加载。

作为上述方案的进一步改进，应用程序更改主要通过通信口加载。

作为上述方案的进一步改进，应用程序通过配置电缆加载。

作为上述方案的进一步改进，所述电子标签区的记录信息包括ID、生产时间、每个生产阶段的负责人信息、维修记录。

本发明针对现有的大规模阵列雷达的软件系统加载或升级问题(需要设计或外购额外加载设备，单次加载或升级时间过长)，提出一种基于软件的并行程序加载方法。该方法不需要额外的硬件设备，只需要在现有软件中增加相应的软件模块，可以节省硬件成本。该方法灵活性高，整机程序更新时间短，可以大量的节省时间成本，提高调试和升级的效率。同时对于成本敏感的应用，在不选择更大资源的FPGA的情况，可以通过合理的任务分割和动态程序切换来实现。另外该方法可以实现电子标签功能，对每个雷达阵列单元的特有信息进行记录、包括ID，生产时间、每个生产阶段的负责人信息、维修记录等等唯一性标识信息，据此建立数据库，方便雷达的维护管理。

附图说明