CN113985391B - 一种通用雷达数据打包发送装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个实施例公开了一种通用雷达数据打包发送装置和方法，该方法包括：本地数据打包模块，多帧数据打包模块和光纤数据发送模块，其中，所述本地数据打包模块用于将本地的数据流进行处理，形成第一帧数据流，并对所述本地帧数据流进行打包；所述多帧数据打包模块用于当有外部数据流的情况下，将外部的单帧数据流与所述第一帧数据流进行处理，形成第二帧数据流，并对所述第二帧数据流进行打包；所述光纤数据发送模块用于将打包后的第一帧数据流或第二帧数据流进行处理，形成光纤数据流。
Description
技术领域
本发明涉及雷达技术领域。更具体地，涉及一种通用雷达数据打包发送装 置和方法。
背景技术
目前数字阵列雷达已广泛采用数字收发组件，典型的数字阵列雷达包含数 字收发组件的数量覆盖了几个到几万个，每个数字收发组件包含的通道数量也 覆盖了几个到十几个不等，由此对于数字收发组件中的数据打包与传输功能提 出了从通道数量、分包数量、传输速率等多个维度上的可参数化配置要求，因 此有必要设计一种通用雷达数据打包及光纤发送模块。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个实施例提供一种通用雷达数据打包发送装置， 包括：本地数据打包模块，多帧数据打包模块和光纤数据发送模块，其中，
所述本地数据打包模块用于将本地的数据流进行处理，形成第一帧数据流， 并对所述本地帧数据流进行打包；
所述多帧数据打包模块用于当有外部数据流的情况下，将外部的单帧数据 流与所述第一帧数据流进行处理，形成第二帧数据流，并对所述第二帧数据流 进行打包；
所述光纤数据发送模块用于将打包后的第一帧数据流或第二帧数据流进 行处理，形成光纤数据流。
在一个具体实施例中，所述装置还包括调度机，用于控制所述本地数据打 包模块和所述多帧数据打包模块完成打包。
在一个具体实施例中，所述本地的数据流经过数据路由模块、第一数据缓 存模块、第一多路开关、第一汇总数据缓存模块和第一帧编码模块后形成第一 帧数据流，
当有外部数据流的情况下，所述外部的单帧数据流与所述第一帧数据流通 过第二帧解码模块、第二数据缓存模块、第二多路开关、第二汇总数据缓存和 第三帧编码模块后形成第二帧数据流。
在一个具体实施例中，所述光纤数据发送模块用于将打包后的第一帧数据 流或第二帧数据流经过第三数据缓存模块完成位宽转换，之后通过第四帧编码 模块添加自定义帧头与帧尾，通过数据编码模块完成8b/10b编码，通过串行收 发器完成串并转换后，形成光纤数据流。
本发明的第二个实施例提供一种利用第一个实施例所述的装置进行的通 用雷达数据打包发送方法，包括：
S1：获取所述装置的硬件数据和时序数据；
S2：根据所述装置的硬件数据和时序数据进行模块参数设计。
在一个具体实施例中，所述硬件数据包括本地的数据流通道数、设备地址、 光纤地址以及支持的光纤速率；
所述时序数据包括工作周期、脉冲重复周期、数据交织模式、下游设备所 支持的单次最大突发数据量。
在一个具体实施例中，所述S1包括：
根据模块所运行的硬件中包含的通道数确定本地数据打包模块中本地的 数据流的通道数；
根据设备地址、光纤地址确定光纤数据发送模块设备地址与光纤地址的值；
根据硬件中使用的时钟源确定光纤数据发送模块的外部参考时钟使能的 值；
根据支持的光纤速率确定光纤数据发送模块的光纤速率配置与本地高速 锁相环使能的值。
在一个具体实施例中，包括：
根据所述装置支持的工作周期和脉冲重复周期得到所述装置工作时用于 数据发送的时序裕量，
根据所述时序裕量确定送数模式，如果时序裕量时使用全自动模式，反之 使用半自动模式；
根据数据交织模式、硬件中包含的通道数得到本地的数据流的每个通道数 据长度、外路打包使能和表示外部数据流内包含的通道数；
根据下游设备所支持的单次最大突发数据量和本地的数据流的通道数得 到发送个数信号。
本发明的有益效果如下：
本发明通过提出一种通用雷达数据打包发送装置和方法，规范了数字阵列 雷达收发装置中数据打包及光纤发送功能实现流程，避免了程序修改和重新调 用的工作量，同时本装置所实现的数据打包及光纤发送功能具备完整的状态监 测机制，避免由于硬件工作异常导致***卡死或崩溃，从而***具有很高的稳 定性、抗干扰性、可靠性、环境适应性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出根据本发明一个实施例的通用雷达数据打包发送装置结构示意图；
图2示出根据本发明一个实施例的通用雷达数据打包发送方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施 方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明的一个实施例提供一种通用雷达数据打包发送装置， 包括：本地数据打包模块，多帧数据打包模块和光纤数据发送模块，其中，
所述本地数据打包模块1用于将本地的数据流进行处理，形成第一帧数据 流，并对所述本地帧数据流进行打包；
更具体地，所述本地的数据流经过数据路由模块11、第一数据缓存模块 12、第一多路开关13、第一汇总数据缓存模块14和第一帧编码模块15后形成 第一帧数据流，
所述多帧数据打包模块2用于当有外部数据流的情况下，将外部的单帧数 据流与所述第一帧数据流进行处理，形成第二帧数据流，并对所述第二帧数据 流进行打包；
更具体地，当有外部数据流的情况下，所述外部的单帧数据流与所述第一 帧数据流通过第二帧解码模块21、第二数据缓存模块22、第二多路开关23、 第二汇总数据缓存24和第三帧编码模块25后形成第二帧数据流。
所述光纤数据发送模块3用于将打包后的第一帧数据流或第二帧数据流进 行处理，形成光纤数据流。
更具体地，当没有外部数据流的情况下，所述光纤数据发送模块用于将打 包后的第一帧数据流经过第三数据缓存模块31完成位宽转换，之后通过第四 帧编码模块32添加自定义帧头与帧尾，通过数据编码模块33完成8b/10b编码， 通过串行收发器34完成串并转换后，形成光纤数据流。
当有外部数据流的情况下，所述光纤数据发送模块用于将打包后的第二帧 数据流经过第三数据缓存模块31完成位宽转换，之后通过第三帧编码模块32 添加自定义帧头与帧尾，通过数据编码模块33完成8b/10b编码，通过串行收 发器34完成串并转换后，形成光纤数据流。
在一个更优选的实施例中，所述装置还包括调度机，用于控制所述本地数 据打包模块和所述多帧数据打包模块完成打包。
在一个具体实施例中，通用雷达数据打包及光纤发送装置包含全局激励信 号与功能参数信号。其中全局的激励信号有3个：
◆CLK***时钟信号，用于***工作。
◆SYS_RST***复位信号，用上电后一定时间后对模块的所有信号进行 初始化赋值。
◆TRIG_CLR清零脉冲信号，根据***同步按一定周期触发，对装置的缓 存和一些状态控制信号进行清零赋值。
本地数据打包模块的外部输入包括激励信号和配置参数。其中激励信号有 2个：
◆TRIG_SEND发送脉冲信号，根据***时序的要求触发，一个时序周期 可能有一个或多个。以此触发为标志，将缓存中已汇聚好的数据发送到 数据传输模块。
◆SEND_NUM发送个数信号，用于确定打包后数据一次发送的数据量。
配置参数有4个：
◆CH_NUM_A本地数据汇聚的通道数，用于确定汇聚几个通道的数据。
◆SEND_MODE送数模式，用于确定数据发送时为全自动还是半自动。
◆LH每通道数据长度，为2的幂次，即，若汇聚时，按每个通 道4个数进行汇聚，则LH＝2；按每个通道8个数进行汇聚，则LH＝3； ◆LOCAL_WAIT_TIME为保证最后向数据传输模块发出的数据量符合控制 的要求，当本地数据没有数时，在本实施例中会自动补入相应数量的 FFFFFFFF。该参数即表示在本地数据缓存读空时，对后续数据补入 FFFFFFFF的等待时间。
本地汇聚模块根据CH_NUM_A参数，判断本地数据的通道数，并开启相 应数量的初级缓存，之后根据LH参数，从初级缓存中按顺序读取数据进行汇 聚并写入后级缓存中。根据计算好的激励信号TRIG_SEND和SEND_NUM开 始读取后级缓存的数据，进入下一级模块。在汇聚过程中，如遇后级缓存为空， 则根据参数LOCAL_WAIT_TIME等待相应时间后按照SEND_NUM的要求对 数据进行补FFFFFFFF操作。
多帧数据打包模块的作用是在有外部数据流(第三方数据)的情况下，将 本地已汇聚好的第一帧数据流与第三方的帧数据流进行进一步的汇聚，从而完 成在本装置内的整个汇聚流程。该子模块可通过参数配置选择有效或旁路。
多帧数据打包模块的外部输入包括配置参数。其中配置参数有四个：
◆CH_B_EN表示外路打包使能。无外部数据则b路输入数据及b路相 关参数忽略。
◆CH_NUM_B表示b路数据内包含的通道数，用于确定b路来的第3 方数据中包含的数据是多少个通道的。以确定b路数据与a路数据一起 汇聚时的数据排列方式。
◆EXT_WAIT_TIME表示当外路打包使能时，用来控制外部数据的读空 等待时间。
◆CH_B_WAIT_TIME表示当外路打包使能时，但ch_b上无有效数据时， 等待CH_B_WAIT_TIME时间后，直接将ch_b所有通道的数据全置成 FFFFFFFF。
综合汇聚模块根据CH_B_EN参数，判断本子模块是否生效，如生效则根 据CH_NUM_B对第三方数据进行解析，去除包头包尾等后将纯数据流与本地 数据进行汇聚，并写入后级缓存中。在汇聚过程中，如遇子模块被使能，但无 数据的情况下，则根据参数CH_B_WAIT_TIME等待相应时间后按照SEND_NUM的要求对整包数据中的第三方数据进行补FFFFFFFF操作。如遇 后级缓存为空，则根据参数EXT_WAIT_TIME等待相应时间后按照 SEND_NUM的要求对数据进行补FFFFFFFF操作。综合汇聚后的数据统一进 入后级模块进行下一步操作。
光纤数据发送模块外部输入包括配置参数。其中配置参数有2个：
◆LINE_RATE光纤速率配置，用于不同应用场景下的速率变换。
◆USE_EXT_REFCLK外部参考时钟使能，用于选择光纤通信时钟源
◆USE_COMMON本地高速锁相环QPLL使能，用于高光纤速率(>5Gbps)
下传输
光纤数据发送模块通过缓存完成输入数据流的位宽转换，经过帧编码模块 添加帧信息，包括自定义帧头、周期号、ID号、光纤号、随机码以及校验和等 用于下游设备信息检测和提取，帧数据流经过GTX硬核完成比特编码与串并 转换。
本实施例提供的一种通用雷达数据打包发送装置的主要功能是完成雷达 多通道数字收发***的多通道数据汇聚并按照自定义光纤协议完成数据成帧 发送。该模块实现了所有基本功能的参数化配置，可以在只改变顶层参数的情 况下适应多种情形的数据汇聚传输需求，从而实现迅速高效的程序调用与调试。
与上述通用雷达数据打包发送装置相对应，如图2所示，本发明的另一个 实施例还提供一种利用上述的装置进行的通用雷达数据打包发送方法，包括：
S11：获取所述装置的硬件数据；
更具体地，所述硬件数据包括本地的数据流通道数、设备地址、光纤地址 以及支持的光纤速率；
根据模块所运行的硬件中包含的通道数确定本地数据打包模块中本地的 数据流的通道数CH_NUM_A；
根据设备地址、光纤地址确定光纤数据发送模块TR_ID与FIBER_ID的值；
根据硬件中使用的时钟源确定光纤数据发送模块的外部参考时钟使能的 值USE_EXT_REFCLK；
根据支持的光纤速率确定光纤数据发送模块的光纤速率配置值 LINE_RATE与本地高速锁相环使能值USE_COMMON。
S12：获取所述装置的和时序数据；
更具体地，所述时序数据包括工作周期、脉冲重复周期、数据交织模式、 下游设备所支持的单次最大突发数据量。
根据所述装置支持的工作周期和脉冲重复周期得到所述装置工作时用于 数据发送的时序裕量，
根据所述时序裕量确定送数模式SEND_MODE，如果时序裕量时使用全自 动模式，反之使用半自动模式；
根据数据交织模式、硬件中包含的通道数得到本地的数据流的每个通道数 据长度LH、外路打包使能CH_B_EN和表示外部数据流内包含的通道数 CH_NUM_B；
根据下游设备所支持的单次最大突发数据量和本地的数据流的通道数得 到发送个数信号SEND_NUM。
S2：根据所述装置的硬件数据和时序数据进行模块参数设计。
在实际应用中调用通用雷达数据打包发送装置，完成模块例化与参数赋值。
由于本申请实施例提供的进行的通用雷达数据打包发送方法与上述实施 例提供的通用雷达数据打包发送装置相对应，因此在前实施方式也适用于本实 施例提供的液晶屏测试方法，在本实施例中不再详细描述。
本实施例提供的一种通用雷达数据打包发送方法，规范了数字阵列雷达收 发装置中数据打包及光纤发送功能实现流程，避免了程序修改和重新调用的工 作量，同时本装置所实现的数据打包及光纤发送功能具备完整的状态监测机制， 避免由于硬件工作异常导致***卡死或崩溃，从而***具有很高的稳定性、抗 干扰性、可靠性、环境适应性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并 非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述 说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施 方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动 仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种通用雷达数据打包发送装置，其特征在于，包括：本地数据打包模块，多帧数据打包模块和光纤数据发送模块，其中，
所述本地数据打包模块用于将本地的数据流进行处理，形成第一帧数据流，并对本地帧数据流进行打包；
所述多帧数据打包模块用于当有外部数据流的情况下，将外部的单帧数据流与所述第一帧数据流进行处理，形成第二帧数据流，并对所述第二帧数据流进行打包；
所述光纤数据发送模块用于将打包后的第一帧数据流或第二帧数据流进行处理，形成光纤数据流。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括调度机，用于控制所述本地数据打包模块和所述多帧数据打包模块完成打包。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本地的数据流经过数据路由模块、第一数据缓存模块、第一多路开关、第一汇总数据缓存模块和第一帧编码模块后形成第一帧数据流，
当有外部数据流的情况下，所述外部的单帧数据流与所述第一帧数据流通过第二帧解码模块、第二数据缓存模块、第二多路开关、第二汇总数据缓存和第三帧编码模块后形成第二帧数据流。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤数据发送模块用于将打包后的第一帧数据流或第二帧数据流经过第三数据缓存模块完成位宽转换，之后通过第四帧编码模块添加自定义帧头与帧尾，通过数据编码模块完成8b/10b编码，通过串行收发器完成串并转换后，形成光纤数据流。
5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的装置进行的通用雷达数据打包发送方法，其特征在于，包括：
S1：获取所述装置的硬件数据和时序数据；
S2：根据所述装置的硬件数据和时序数据进行模块参数设计。
6.根据权利要求5述的方法，其特征在于，所述硬件数据包括本地的数据流通道数、设备地址、光纤地址以及支持的光纤速率；
所述时序数据包括工作周期、脉冲重复周期、数据交织模式、下游设备所支持的单次最大突发数据量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S1包括：
根据模块所运行的硬件中包含的通道数确定本地数据打包模块中本地的数据流的通道数；
根据设备地址、光纤地址确定光纤数据发送模块设备地址与光纤地址的值；
根据硬件中使用的时钟源确定光纤数据发送模块的外部参考时钟使能的值；
根据支持的光纤速率确定光纤数据发送模块的光纤速率配置与本地高速锁相环使能的值。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
根据所述装置支持的工作周期和脉冲重复周期得到所述装置工作时用于数据发送的时序裕量，
根据所述时序裕量确定送数模式，如果时序裕量时使用全自动模式，反之使用半自动模式；
根据数据交织模式、硬件中包含的通道数得到本地的数据流的每个通道数据长度、外路打包使能和表示外部数据流内包含的通道数；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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