[发明专利]一种基于多线程机制的高速回波数据实时记录系统及记录方法

说明书

一种基于多线程机制的高速回波数据实时记录系统及记录方法，本发明涉及基于多线程机制的高速回波数据实时记录系统及记录方法。本发明的目的是为了解决现有方法无法实现将不同接口产生的大量高速回波数据实时准确记录下来的问题。系统包括：一块高速数据采集板卡和上位机；板卡包括FPGA、DDR、外设接口；上位机包括PCIe插槽、硬盘、用户软件；上位机内部设有的用户软件使用多线程机制，对多个任务进行分割，在多核处理器中，每个处理器各自执行一个线程，多个任务能够并行执行；多线程机制包括主线程和辅助线程；主线程用于用户界面的显示、更新、用户操作的响应；辅助线程用于采集，缓存，写入硬盘。本发明用于电子测量技术领域。

技术领域

本发明涉及电子测量技术领域，具体涉及基于多线程机制的高速回波数据实时记录系统及记录方法。

背景技术

相控阵雷达由相当密集的天线阵列构成，它通过改变天线表面阵列所发出波束的合成方式来改变波束扫描方向。这种工作方式下，会产生大量的回波数据，工业领域为处理大量的高速数据，推进发展了串行传输技术如10Gbit Ethernet、Fibre Channel、SRIO等，给数据采集提供了接口方案。同时在一些实际任务中，为了对系统进行实时监测，对高速数据的采集记录也提出了实时性要求。将不同接口产生的大量高速回波数据实时准确记录下来，成为雷达系统需要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法无法实现将不同接口产生的大量高速回波数据实时准确记录下来的问题，而提出一种基于多线程机制的高速回波数据实时记录系统及记录方法。

一种基于多线程机制的高速回波数据实时记录系统包括：一块高速数据采集板卡和上位机；

板卡包括FPGA、DDR、外设接口；

上位机PC主要包括PCIe插槽、硬盘、用户软件；

所述FPGA用于实现网口、光纤、PCIe外设接口的连接以及数据的采集和传输功能；所述DDR用于增加数据传输带宽，负责FPGA接收数据的第一级缓存；

所述上位机PC内部设有的PCIe插槽用于连接数据采集板卡；

所述上位机PC内部设有的硬盘用于数据的存储；

所述上位机PC内部设有的用户软件用于控制数据采集板卡；

所述上位机PC内部设有的用户软件是基于National Instrument的LabWindows/CVI平台设计的；

在LabWindows/CVI软件中使用多线程机制，对多个任务进行分割，在多核处理器中，每个处理器各自执行一个线程，多个任务能够并行执行；

所述多线程机制包括主线程和辅助线程；

所述主线程main thread用于用户界面的显示、更新、用户操作的响应；

所述辅助线程worker thread用于采集，缓存，写入硬盘；

所述辅助线程包括辅助线程worker thread1、辅助线程worker thread2和辅助线程worker thread3；

所述thread为线程；

为接收的数据开辟N个数据缓存区buffer，每个数据缓存区buffer的容量是1帧，并把数据缓存区buffer的首地址存储在数组队列中；

所述数组队列中存储buffer的id，写辅助线程worker thread2从buffer0开始写，每写完1个buffer就把对应的id写入到队列中，读辅助线程worker thread3从队列中取出buffer已经写满的id，然后从对应的buffer中读取数据并写入磁盘；