基于VC++雷達信號系統軟件測試平臺的設計

隨著電子計算機技術及電子設備的飛速發展，人們對數據的處理容量、處理速度以及工作平臺的實時監控等性能的要求越來越高，從而使得高速、便捷、智能化的高性能數字處理設備成為當今電子設備的發展趨勢。
由于一些氣象雷達站一般地處環境與氣候惡劣的偏遠地區。雷達站內雷達信號處理系統的檢測與維修存在一定的難度。當系統出現故障要進行檢修時，由于地理環境的限制，檢修在時間上會有一定的拖延，人們希望對于非硬件電路損壞的故障，能夠通過軟件平臺進行監控，并通過軟件來及時對系統進行維護與系統恢復。該軟件設計的目的就是為了避開雷達系統存在著一定的機械性和不方便性的缺點來完善該雷達信號處理系統。該軟件利用VC++的友好界面來實現PC機、DSP、HSP(硬件信號處理器)之間通信的可視化，利用PC機最終監控大氣雷達信號處理系統中的核心部件HSP。此外，還解決了特定外部設備與PC機之間的海量數據傳輸問題，實現了DSP與PC機之間的優勢互補。此軟件平臺具有一定的通用性，可以通過主機選擇對不同的硬件系統的操作，下載不同的數據處理算法到DSP芯片中等，同時也可為其它不同型號DSP芯片開發軟件平臺提供一定參考。該軟件構建了一個界面友好、實時性強、操控方便的信號處理系統，簡化了測試人員的工作，同時降低了系統檢修的頻率，雷達信號處理器的性能得到了比較大的提高。

1 系統硬件組成及功能
整個系統的硬件結構，如圖1所示，其中核心部件主要有：硬件信號處理器(Hardware SignalProcessing，HSP)、Daytona板及PC機。HSP主要完成中頻I／Q數據采集、接收機、發射機控制以及定時信號產生等功能，其性能的好壞直接影響到整個雷達系統的正常運行。
Daytona板是Spectrum公司生產的DSP開發板，它的主要功能是對HSP采集的大量回波數據進行高速處理后并傳送給PC機，同時處理來自PC機的數據并傳送給HSP，它主要由以下幾個部分組成：兩片TMS320C6701 DSP、3片hurricane橋、一片DEC21153 PCI橋、3塊I／O接口芯片(PEMSites、PMC Sites以及DSP－LINK3)、一片主機接口芯片HPI、128 k×32－bitSSRAM、4 M×32－bitSDRAM以及8 k×32－bit雙口RAM等，其硬件結構，如圖2所示。

2 基于VC++平臺的軟件設計
該軟件平臺的目的用軟件來模擬一塊基于PC機的硬件信號處理定時板卡，此硬件信號處理定時板卡是中國新一代多普勒氣象雷達CINRAN CA和CINRAN CB系統核心部件之一，這就可以避開雷達系統存在一定的機械性及不方便性的缺點。該平臺的主要功能是對Daytona板和HSP(硬件信號處理器)進行測試和控制。
2．1 軟件設計思想
HSP接收并處理來自A／D變換器的數據，然后送往由雙C6X DSP芯片構成的Daytona板進行處理。由兩片DSP芯片來處理來自于HSP的大量的回波數據，不僅提高了數據的處理速度，而且在存儲容量上也有一定的提高。經DSP芯片處理后的數據可以通過PCI總線存儲到PC機中，也可以通過DSP芯片來編寫無損壓縮算法將大量的I／O數據處理后進行壓縮，然后再存儲到PC機或者DSP中，這樣可以充分運用PC機平臺上豐富的軟件和硬件資源完成目標顯示、數據融合、參數設置等任務。該軟件利用VC++的友好界面顯示HSP的工作狀態，通過發中斷命令來實現PC機對HSP的控制與監測，從而實現了PC機與DSP、HSP之間的通信；同時，通過調用Daytona板的相關軟件，實現兩片DSP芯片之間的數據傳送及中斷等。