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一種基于FAS466的合成孔徑雷達高速數據記錄器的設計
摘要:介紹一種基于高性能SCSI總線處理器FAS466的專用高速合成孔徑雷達(SAR)數據存儲設備的設計。該設備可以脫離微機平臺時將SAR數據記錄到SCSI硬盤。給出了記錄器的系統(tǒng)結構和硬件、軟件設計方法。關鍵詞:FAS466處理器 合成孔徑雷達 高速數據記錄 SCSI接口標準
合成孔徑雷達(SAR)經歷了從光學記錄成像到數字記錄成像,從低分辨率到高分辨率,從單通道、單極化到多通道、多極化,從單頻到多頻的發(fā)展過程。SAR系統(tǒng)的迅速發(fā)展,使SAR的數據量也急劇增多,普通的存儲器已經無法滿足SAR系統(tǒng)對大容量、高速數據存儲的要求。
常規(guī)的數據記錄器的設計思路是通過高速PCI接口,采用SCSI總線處理器將高速數字信號存入SCSI硬盤。其缺點是數據傳輸的速率受PCI帶寬的限制,而且PCI接口對微機系統(tǒng)的依賴性,使系統(tǒng)的模塊化設計變得非常困難。另外,SAR對數據記錄器的可靠性和工作環(huán)境的要求也非常高,使SAR數據記錄器不能按照常規(guī)的方法設計。筆者通過對SAR系統(tǒng)的研究,基于模塊化設計的思想,開發(fā)了一種基于FAS466的高速實時數據記錄器。其特點是采用高速DMA接口、可脫離微機平臺工作、體積小、可靠性高,實際持續(xù)存儲速度達到72MB/s。
圖1
1 SCSI總線和硬盤
SCSI是美國ANSI9.2委員會定義的計算機和外設之間的接口標準。本系統(tǒng)采用SCSI硬盤,因為5CSI接口比常見的IDE接口具有更多優(yōu)點:(1)SCSI提供了一個高速傳輸通道,傳輸速度更快;(2)SCSI接口采用總線主控數據傳輸(Bus Master Data Transfer),占用CPU資源少;(3)可同時串接多臺不同類型的設備;(4)SCSI硬盤在標識硬盤扇區(qū)時使用了線性的概念,即硬盤只有順序的第1扇區(qū)、第2扇區(qū)…第n扇區(qū),不像IDE硬盤的"柱面/磁頭/扇區(qū)"三維格式。這種線性編排方式訪問延時最小,可加快硬盤存取速率,尤其在持續(xù)大容量控據存儲時,所顯現的優(yōu)勢更為明顯。
2 系統(tǒng)的硬件結構設計
整個系統(tǒng)的設計總體框圖如圖1所示,包括高速數據源、高速差分接收器、DMA控制器、數據緩存器、DSP微處理器、SCSI協議控制器和高速SCSI硬盤等子系統(tǒng);下面分別給出各子系統(tǒng)的設計(PAD BUS表示控制信號線,DATA BUS表示數據信號線)。
2.1 高速數據源和高速差分線性接收器
系統(tǒng)的高速數據源接口為16位的并行接口,數據傳輸接口的所有信號均采用低電壓差分模式LVDS傳輸,信號進入記錄器之后要將LVDS電平轉換成TTL電平。
2.2 數據緩存器
[1] [2] [3]
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