CN102411552A - 船舶交通导航系统中雷达信号的传输方法及系统 - Google Patents

船舶交通导航系统中雷达信号的传输方法及系统 Download PDF

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翟刚毅
曹伟
耿树巧
何万江
牛戴楠
李悦坤
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NANJING PRIDE SYSTEMS ENGINEERING INSTITUTE
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Abstract

本发明公开一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输系统，包括A/D变换器、FPGA模块、光纤模块和PCI-Express模块，其中，FPGA模块为主控芯片，A/D变换器的输入端用于输入原始的雷达视频信号，将A/D变换后的雷达视频数字信号送入FPGA模块中；FPGA模块根据量化值的范围对所述数字信号进行调理，并解调出雷达视频信号、方位和触发信号，将解调后的方位信号和雷达视频信号分别送入光纤模块和PCI-Express模块；PCI-Express模块将接收到的信号通过PCI-Express总线传输到计算机内存的COM-E模块。此系统可提高雷达视频传输信号的准确率和稳定性。本发明还公开一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输方法。

Description

船舶交通导航系统中雷达信号的传输方法及系统
技术领域
 本发明属于信号传输领域，特别涉及一种应用于船舶交通导航系统（VTS）的雷达视频传输技术。
背景技术
 在VTS系统中，信息传输的主要有雷达原始信息（雷达视频，方位和触发信号等）、VHF-DF信息、雷达目标跟踪信息、无人站监控信息、工业电视等，一旦信息传输错误，雷达信息不能够正确地进行分析和处理，有可能造成严重的事故，因此信息传输的准确性和稳定性显得尤为重要。
在现有的技术中，主要是采用PCI总线技术来实现信息传输的，但是PCI总线不能突破并行总线的弊端，其传输的速度大约为40～60MB/S，不能满足数据传输速度的要求。
相比较于PCI，PCI-Express在数据传输方面具有以下主要优势：
Figure 2011104403008100002DEST_PATH_IMAGE001
 PCI-Express总线采用点对点互联技术，能够保证各设备的带宽资源，提高数据传输速率；
Figure 333935DEST_PATH_IMAGE002
 PCI-Express总线采用双通道传输模式，提高了数据的速度；同时，PCI-Express的每个信道单向的速度为2.5Gbps，有1～32个可选信道带宽，可以实现“无限”的扩展传输能力；
Figure 2011104403008100002DEST_PATH_IMAGE003
 PCI-Express总线能够满足传输VTS系统数据带宽的要求；
Figure 1808DEST_PATH_IMAGE004
 PCI-Express总线具有灵活扩展性；
 PCI-Express总线支持同步数据传输。
基于以上分析，本发明人考虑将PCI-Express总线应用到信息传输中，本案由此产生。
发明内容
 本发明所要解决的技术问题，是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输方法及系统，其可提高雷达视频传输信号的准确率和稳定性。
本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是：
一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输系统，包括A/D变换器、FPGA模块、光纤模块和PCI-Express模块，其中，FPGA模块为主控芯片，A/D变换器的输入端用于输入原始的雷达视频信号，将A/D变换后的雷达视频数字信号送入FPGA模块中；FPGA模块根据量化值的范围对所述数字信号进行调理，并解调出雷达视频信号、方位和触发信号，将解调后的方位信号和雷达视频信号分别送入光纤模块和PCI-Express模块；PCI-Express模块将接收到的信号通过PCI-Express总线传输到计算机内存的COM-E模块。
一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输方法，步骤为：对原始的雷达视频信号进行A/D转换；对转换后的数字信号进行调理，解调出雷达视频信号、方位和触发信号；将雷达视频信号以DMA写方式通过PCI-Express总线传输到计算机内存中的非分页缓冲区，随后再读取该非分页缓冲区的数据到缓存区。
采用上述方案后，本发明通过采用PCI-Express总线技术，将其应用到船舶交通导航系统的数据传输中，从而能够实现160～200MB/S的数据传输，彻底解决了雷达数据传输的速度瓶颈，具有实时性好、视频传输的准确率和稳定性高的特点。
附图说明
 图1是本发明的整体架构图。
具体实施方式
 以下将结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细描述。
首先如图1所示，本发明提供一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输系统，包括A/D变换器、FPGA模块、光纤模块和PCI-Express模块，下面分别介绍。
A/D变换器根据系统要求，可选用采样频率为80MHz、精度为12bit的AD芯片，其输入端用于输入原始的雷达视频信号，输出端连接FPGA模块的输入端。
FPGA模块根据量化值的范围对前述原始的雷达视频信号进行调理，分别解调出雷达视频信号与方位和触发信号。
调理后的方位和视频信号通过内置高速数据收发Rocket I/O模块传输到光纤模块中。
PCI-Express模块将雷达视频信号通过PCI-Express总线传输到计算机内存的COM-E模块，在计算机中做后继的雷达信号处理、PPI显示或存盘操作。
本发明还提供一种基于前述船舶交通导航系统中雷达信号的传输系统的传输方法，步骤为：对原始的混合雷达视频信号进行A/D转换；对转换后的数字信号通过编程进行调理，解调出雷达视频信号、方位和触发信号；将雷达视频和方位信号以DMA写方式通过PCI-Express总线传输到计算机内存中开辟的128KB非分页缓冲区，随后再由应用程序调用Win32 READ函数读取该非分页缓冲区的数据到缓存区，由后端软件进行雷达数据处理等操作。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (2)

1.一种船舶交通导航系统中雷达信号的传输系统，其特征在于：包括A/D变换器、FPGA模块、光纤模块和PCI-Express模块，其中，FPGA模块为主控芯片，A/D变换器的输入端用于输入原始的雷达视频信号，将A/D变换后的雷达视频数字信号送入FPGA模块中；FPGA模块根据量化值的范围对所述数字信号进行调理，并解调出雷达视频信号、方位和触发信号，将解调后的方位信号和雷达视频信号分别送入光纤模块和PCI-Express模块；PCI-Express模块将接收到的信号通过PCI-Express总线传输到计算机内存的COM-E模块。
2.一种基于如权利要求1所述的船舶交通导航系统中雷达信号的传输系统的传输方法，其特征在于包括如下步骤：对原始的雷达混合视频信号进行A/D转换；对转换后的数字信号进行调理，解调出雷达视频信号、方位和触发信号；将雷达视频和方位信号以DMA写方式通过PCI-Express总线传输到计算机内存中的非分页缓冲区，随后再读取该非分页缓冲区的数据到缓存区。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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