一种基于FPGA的雷达数据获取系统及方法

本发明涉及数据获取，特别涉及一种基于fpga的雷达数据获取系统及方法。

背景技术：

1、随着集成电路生产工艺的发展，fpga(现场可编程门阵列)可以进行并行处理数据，并在开发环境中灵活编写各种控制模块，实现不同的控制模块同时并行运行。

2、相关技术中，雷达数据采集系统基本是采用单片机或dsp芯片作为数据处理芯片，但由于这些芯片无法处理复杂庞大的雷达数据，导致用户难以直接获取不同体制的雷达数据。

3、基于此，目前亟需一种基于fpga的雷达数据获取系统及方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于fpga的雷达数据获取系统及方法，能够满足用户对不同体制雷达数据的直接获取。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种基于fpga的雷达数据获取系统，包括：

3、pcie模块和fpga模块，其中：

4、第一fpga模块分别与第一存储器和光电转换模块通信连接，所述第一fpga模块用于获取所述第一存储器中经过光电转换处理后的雷达数据，并对所述雷达数据进行预处理；

5、所述第一fpga模块和第二fpga模块通过串行解串器通信连接，所述第二fpga模块用于基于雷达数据的体制类型，对所述第一fpga模块中的预处理数据进行解析分类，并将解析数据存储至第二存储器中；

6、所述第二fpga模块分别与第二存储器和所述pcie模块通信连接，所述pcie模块用于在接收到用户端的传输指令后，基于预设的传输程序将所述解析数据传输至用户空间。

7、优选地，所述pcie模块具体是通过如下方式进行传输的：

8、基于dma对所述用户空间进行初始化处理，确定所述pcie模块与所述用户空间的映射关系；

9、基于地址参数对所述fpga模块进行数据的写入操作和读取操作，以确定所述解析数据的地址；

10、基于所述映射关系和所述解析数据的地址，将所述fpga模块中的解析数据传输至用户空间。

11、优选地，所述地址参数包括所述pcie模块到用户空间的基地址、所述用户空间映射到所述pcie模块的偏移地址和存储器地址。

12、优选地，所述pcie模块在执行基于所述映射关系和所述解析数据的地址，将所述fpga模块中的解析数据传输至用户空间时，用于执行如下操作：

13、基于所述传输指令，确定所述用户空间需要的目标解析数据；

14、基于所述目标解析数据的地址，将所述目标解析数据从所述fpga模块传输至所述pcie模块；

15、基于所述映射关系，确定所述用户空间映射到所述pcie模块的偏移地址；

16、基于所述偏移地址，将所述目标解析数据从所述pcie模块传输至所述用户空间。

17、优选地，所述第一存储器和所述第二存储器的内存规格设置为ddr3，所述第一存储器和所述第二存储器均用于对数据进行双缓存处理。

18、优选地，所述串行解串器为8路串行解串器。

19、优选地，所述第二fpga模块设置有pcie接口，所述第二fpga模块和所述pcie模块之间通过链路通信连接，以使所述第二fpga模块同时向所述用户空间传输不同体制的雷达数据。

20、第二方面，本发明实施例还提供了一种基于fpga的雷达数据获取方法，包括：

21、利用所述第一fpga模块获取所述第一存储器中经过光电转换处理后的雷达数据，并对所述雷达数据进行预处理；

22、利用所述第二fpga模块基于雷达数据的体制类型，对所述第一fpga模块中的预处理数据进行解析分类，并将解析数据存储至第二存储器中；

23、利用所述pcie模块在接收到用户端的传输指令后，基于预设的传输程序将所述解析数据传输至用户空间。

24、本发明实施例提供了一种基于fpga的雷达数据获取系统及方法，通过利用通用的fpga处理单元和fc光纤链路，设计具有pcie接口的数据采集单元，同时基于linux操作系统，采用dma方式，设计通用化的驱动软件及中间件软件，实现对不同体制雷达数据的快速获取，便于用户直接实时获取雷达数据至操作系统用户空间，方便应用软件直接进行数据处理及雷达显示。上述方法可针对不同体制的雷达设备，实现数据高速采集，并具有一键传输至应用软件的功能。

技术特征：

1.一种基于fpga的雷达数据获取系统，其特征在于，包括pcie模块和fpga模块，其中：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述pcie模块具体是通过如下方式进行传输的：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述地址参数包括所述pcie模块到用户空间的基地址、所述用户空间映射到所述pcie模块的偏移地址和存储器地址。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述pcie模块在执行基于所述映射关系和所述解析数据的地址，将所述fpga模块中的解析数据传输至用户空间时，用于执行如下操作：

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一存储器和所述第二存储器的内存规格为ddr3，所述第一存储器和所述第二存储器均用于对数据进行双缓存处理。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述串行解串器为8路串行解串器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二fpga模块设置有pcie接口，所述第二fpga模块和所述pcie模块之间通过链路通信连接，以使所述第二fpga模块同时向所述用户空间传输不同体制的雷达数据。

8.一种基于fpga的雷达数据获取方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任一项所述的基于fpga的雷达数据获取系统，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用所述pcie模块在接收到用户端的传输指令后，基于预设的传输程序将所述解析数据传输至用户空间，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述映射关系和所述解析数据的地址，将所述fpga模块中的解析数据传输至用户空间，包括：

技术总结本发明提供了一种基于FPGA的雷达数据获取系统及方法。该系统包括：PCIE模块和FPGA模块，其中：第一FPGA模块分别与第一存储器和光电转换模块通信连接，第一FPGA模块用于获取第一存储器中经过光电转换处理后的雷达数据，并对雷达数据进行预处理；第一FPGA模块和第二FPGA模块通过串行解串器通信连接，第二FPGA模块用于基于雷达数据的体制类型，对第一FPGA模块中的预处理数据进行解析分类，并将解析数据存储至第二存储器中；第二FPGA模块分别与第二存储器和PCIE模块通信连接，PCIE模块用于在接收到用户端的传输指令后，基于预设的传输程序将解析数据传输至用户空间。本方案能够便于用户直接实时获取雷达数据至操作系统用户内存空间。技术研发人员：周共健,苗振奎,李可毅受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1