[发明专利]一种基于VPX总线通用高性能处理器的相控阵天线模拟装置

说明书

本发明提供了一种基于VPX总线通用高性能处理器的相控阵天线模拟装置，包括VPX电源插件、通用密集计算刀片、GPU计算刀片、计算接口后IO插件、RapidIO交换插件、RapidIO交换后IO插件、40G以太网交换插件、40G以太网后IO插件、VPX 96路光纤插件、VPX96路光纤后IO插件和VPX机箱，本发明在标准接口、开放架构、软件支持具有突出优势，由于通用高性能处理器的商业化程度很高、软硬件生态比较完善，只需在应用层进行软件开发，应用层以下的软件中间件及驱动都由商业市场提供，且硬件升级对应用软件影响比较小，相比于“FPGA+DSP”架构，通用高性能处理器架构使得相控阵天线模拟软件开发更加灵活，提高了开发效率，具有较好的开放式特征。

技术领域

本发明涉及雷达对抗仿真技术领域，具体而言，涉及一种基于VPX总线通用高性能处理器的相控阵天线模拟装置。

背景技术

传统雷达天线模拟装置大都采用“FPGA+DSP”架构，在FPGA中完成可并行运算的数据预处理任务，在DSP中实现较为复杂的信号模拟算法。由于早期DSP处理器内核的特殊设计，其在高密度数学运算上具有优势，因此这种架构到目前为止也是大多数雷达系统采用的方案，具有实时性能好、计算能耗低的优点。但随着器件使用过程中出现老化故障的问题，系统面临升级改造的需求，尤其是在要求具有开放可重构能力的雷达半实物仿真模拟中，该架构的一些弱点也逐渐显露出来，这种信号模拟架构与雷达具体功能深度绑定，是一个定制化系统，接口和软件都是定制的，架构的定制化特点使得系统升级非常困难，硬件和软件的改造成本都很高，带来功能扩展难、保障困难的突出问题，因此我们对此做出改进，提出一种基于VPX总线通用高性能处理器的相控阵天线模拟装置。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前存在的背景技术提出的问题。为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种基于VPX总线通用高性能处理器的相控阵天线模拟装置，包括VPX电源插件、通用密集计算刀片、GPU计算刀片、计算接口后IO插件、RapidIO交换插件、RapidIO交换后IO插件、40G以太网交换插件、40G以太网后IO插件、VPX96路光纤插件、VPX96路光纤后IO插件和VPX机箱，所述的VPX机箱含有16个前插功能槽位和12个后插功能槽位。

作为本发明优选的技术方案，所述16个前插功能槽位包括4个电源槽位、10个计算/存储槽位、2个交换槽位。

作为本发明优选的技术方案，所述12个后插功能槽位包括10个计算后接口槽位、2个交换后接口槽位。

作为本发明优选的技术方案，所述VPX电源插件、所述通用密集计算刀片、所述GPU计算刀片、所述计算接口后IO插件、所述RapidIO交换插件、所述RapidIO交换后IO插件、所述40G以太网交换插件、所述40G以太网后IO插件、所述VPX96路光纤插件、所述VPX96路光纤后IO插件均插装于VPX机箱11中的VPX母板之上。

作为本发明优选的技术方案，所述VPX电源插件向所述通用密集计算刀片、所述GPU计算刀片、所述计算接口后IO插件、所述RapidIO交换插件、所述RapidIO交换后IO插件、所述40G以太网交换插件、所述40G以太网后IO插件、所述VPX96路光纤插件、所述VPX96路光纤后IO插件进行供电。

作为本发明优选的技术方案，所述密集计算刀片与GPU计算刀片的计算能力完成半实物组网雷达所需要的数字波束形成后的多通道回波数据。

作为本发明优选的技术方案，所述密集计算刀片与GPU计算刀片通过计算接口后IO插件、40G以太网交换插件、40G以太网后IO插件、VPX96路光纤插件、VPX96路光纤后IO插件与外部交互数据。

作为本发明优选的技术方案，所述密集计算刀片、GPU计算刀片相互之间通过RapidIO交换插件、RapidIO交换后IO插件交互数据。

作为本发明优选的技术方案，所述VPX电源插件将AC220V外部供电转换为内部各功能模块所需的电压、电流。