一種基于fpga和niosⅱ的船用雷達數據存儲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于數據存儲技術領域，涉及雷達數據存儲裝置，更為具體地說是涉及一種基于FPGA和N1S的船用雷達數據存儲裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，FPGA器件在許多領域得到了廣泛的應用，特別是硬件描述語言(HDL)的出現使FPGA的設計更加方便、快捷，能夠在很大程度上縮短產品開發周期和成本。FPGA具有速度快、密度高、功耗低、可配置性強等優點，因此，數據存儲領域，目前國內主要研宄方向偏向于基于FPGA的數據存儲系統的設計實現。相對于基于單片機的數據采集存儲系統而言，FPGA具有運行速度快，容易實現大規模系統，內部程序并行運行，接口控制靈活等優點。但，我們在實際應用中發現，已有的數據存儲系統雖然具有高速數據采集存儲功能，但并不能滿足某些領域數據存儲的實際應用需求，例如在船用雷達數據采集存儲過程中經常會有數據丟失的情況發生。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本實用新型公開了一種基于FPGA和N1S II的船用雷達數據存儲裝置，以FPGA為核心，同時將軟核處理器嵌入存儲裝置中，提高了存儲裝置的整體可靠性。
[0004]為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]一種基于FPGA和N1S II的船用雷達數據存儲裝置，包括天線、接收機、中放板、模數轉換電路、FPGA、軟核處理器、存儲器、PC機，所述接收機通過天線接收雷達回波信號并對回波信號進行處理后將信號傳輸至中放板，所述中放板用于對接收到的信號進行處理后傳輸至模數轉換電路，所述模數轉換電路用于將接收到的信號轉換成數字信號后傳輸至FPGA，FPGA用于對接收到的回波信號進行預處理和緩存后將數據存儲至存儲器，所述軟核處理器用于向FPGA傳輸控制命令，所述軟核處理器通過以太網接口與PC機進行通信，所述存儲器與PC機連接。
[0006]進一步的，所述軟核處理器為N1S II軟核處理器。
[0007]進一步的，所述存儲器為SDRAM。
[0008]與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和有益效果:
[0009]采用FPGA代替傳統信號處理方式，簡化了信號處理部分，可靠性高、可移植性好、實時性和靈活性較強，并可將FPGA作為整個雷達系統的主控芯片，使得整個雷達系統的設計更加緊湊，同時，采用軟核處理器控制FPGA的對外數據存儲，能夠有效解決船用雷達數據采集存儲過程中數據丟失的問題。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型提供的基于FPGA和N1S II的船用雷達數據存儲裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本實用新型，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0012]一種基于FPGA和N1S II的船用雷達數據存儲裝置，包括依次連接的天線、接收機、中放板、模數轉換電路、FPGA，還包括分別與FPGA連接的軟核處理器和存儲器，軟核處理器通過以太網接口與PC機連接，存儲器與PC機連接。本例中軟核控制器優選采用N1S II軟核控制器，存儲器優選采用SDRAM，當然，本領域內技術人員也可以根據需要采用其他類型的軟核處理器和存儲器來代替本例中的優選示例。
[0013]雷達回波信號通過天線進入接收機，接收機對回波信號進行變頻、濾波、放大和解調處理后將信號傳輸至中放板，中放板對接收機處理后的回波信號進行包絡檢波和放大處理后傳輸至模數轉換電路，模數轉換電路對中放板處理后的信號進行數字化處理，完成對中頻回波數據的采樣并傳輸至FPGA。FPGA為核心處理元件，主要用于對接收到的回波信號進行預處理和緩存并提供雷達系統所需的控制信號，并最終將數據傳輸至存儲器進行存儲，PC機與存儲器連接，當存儲器中的數據存滿后，PC機用來保存從SDRAM中上傳的數據，PC機可以生成SDRAM接收到的數據文件，還可以在PC機的顯示界面上顯示回波數據。而N1S II軟核處理器主要用于控制FPGA向存儲器中存儲數據，N1S II軟核處理器還通過以太網接口與PC機連接，用于驅動以太網的正常工作和通信，包括數據的打包、上傳和解壓等操作，通過PC機可以向N1S II軟核處理器發送控制信號。
[0014]經過天線接收的雷達回波信號經過接收機、中放板、模數轉換電路的一系列處理后進入FPGA中，FPGA對數據進行格式轉換后進行緩存處理，N1S II軟核處理器控制FPGA向存儲器中存儲數據，很顯然，FPGA接收到的數據的對外存儲均由N1S II軟核處理器進行控制，可以避免單獨使用FPGA時容易造成的數據丟失。
[0015]本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于FPGA和N1S II的船用雷達數據存儲裝置，其特征在于:包括天線、接收機、中放板、模數轉換電路、FPGA、軟核處理器、存儲器、PC機，所述接收機通過天線接收雷達回波信號并對回波信號進行處理后將信號傳輸至中放板，所述中放板用于對接收到的信號進行處理后傳輸至模數轉換電路，所述模數轉換電路用于將接收到的信號轉換成數字信號后傳輸至FPGA，FPGA用于對接收到的回波信號進行預處理和緩存后將數據存儲至存儲器，所述軟核處理器用于向FPGA傳輸控制命令，所述軟核處理器通過以太網接口與PC機進行通信，所述存儲器與PC機連接。
2.根據權利要求1所述的基于FPGA和N1SII的船用雷達數據存儲裝置，其特征在于:所述軟核處理器為N1S II軟核處理器。
3.根據權利要求1或2所述的基于FPGA和N1SII的船用雷達數據存儲裝置，其特征在于:所述存儲器為SDRAM。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于FPGA和NIOSⅡ的船用雷達數據存儲裝置，包括天線、接收機、中放板、模數轉換電路、FPGA、軟核處理器、存儲器、PC機。本采用FPGA代替傳統信號處理方式，簡化了信號處理部分，可靠性高、可移植性好、實時性和靈活性較強，并可將FPGA作為整個雷達系統的主控芯片，使得整個雷達系統的設計更加緊湊，同時，采用將軟核處理器嵌入存儲裝置中控制FPGA的對外數據存儲，能夠有效解決船用雷達數據采集存儲過程中數據丟失的問題，提高了存儲裝置的整體可靠性。
【IPC分類】G01S7-02
【公開號】CN204331023
【申請號】CN201420817156
【發明人】葛俊祥, 陸海林, 唐偉偉
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月22日