CN109525289B - 一种数字多波束阵列两级数据分发控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字多波束阵列两级数据分发控制器，针对较大规模阵列设备的数据分发注入、设备管控以及业务处理等情况，提出一种由顶层数据分发注入控制器和底层分发注入控制器组成的架构，该方法主要针对数据分发注入的方式展开了设计，通过采用两级数据分发注入控制器架构，实现阵列设备的数据注入与管控，大幅提高数据分发注入控制器工作稳定性、可靠性，采用高速串行驱动模块可大幅度降低数据传输的误码率，可根据实际需要管控、扩展阵列设备规模。

Description

一种数字多波束阵列两级数据分发控制器

技术领域

本发明涉及阵列设备的数据分发注入、设备管控领域，尤其涉及分级架构的阵列设备数据分发注入控制器。

背景技术

随着多输入输出技术的发展，多输入输出技术的到了越来越多的应用。尤其是在一些大规模阵列设备数据分发与注入、设备管控的情况下，就需控制阵列设备按照特定的时序和和要求完成数据注入、状态控制和设备开启等操作。传统的设备对实现指定节点、设备控制以及大规模数据分发与注入等存在较大的不足，设备繁琐，操作复杂、可移植性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、易操作的阵列数据分发注入与控制的方法，用来实现对大规模阵列设备的数据分发、定时注入以及设备控制等，且同时具备定点操作和全阵列操作，具备对特定数据数据加密传输，具备实现网络UDP单播、UDP组播通信等通信模式，具备顶层数据分发注入控制器热备份功能。

本发明的目的是这样实现的：

一种数字多波束阵列两级数据分发控制器，包括两个顶层数据分发注入控制器和多个底层数据分发注入控制器：

每个顶层数据分发注入控制器分别用于接收来自上位机的控制指令和数据，提取时间信息进行守时；还用于实时产生需要分发注入的业务数据，对业务数据进行加密和调制，并将处理后的业务数据进行并串转换后通过串行总线分别传输至多个底层数据分发注入控制器；还用于将工况信息和业务请求上报至上位机；

每个底层数据分发注入控制器分别用于接收来自顶层数据分发注入控制器的业务数据，进行预处理后通过串行总线分发注入至阵列设备；还用于接收来自上位机的控制指令和数据并转发注入至对应的阵列设备，同时将自身工况信息及接收阵列设备的工况信息和业务请求经预处理后上报至上位机。

其中，顶层数据分发注入控制器包括网络模块、时频分路模块、守时模块、业务数据缓冲模块、业务数据综合处理模块、并串转换模块、业务数据分路模块、工况上报业务请求模块以及高速串行驱动模块；

网络模块用于读取上位机下发的数据和控制指令并传输至业务数据缓冲模块，并接收工况上报业务请求模块的工况信息和业务请求传输至上位机；

业务数据缓冲模块用于接收并缓存数据和控制指令并分别传输至业务数据综合处理模块和守时模块；

业务数据综合处理模块用于判断数据和控制指令的标志字节，将接收到的数据进行编码并和加密设备产生的数据进行调制生成业务数据，将业务数据传输至并串转换模块；

并串转换模块用于将业务数据进行并串转换后传输至业务数据分路模块；

业务数据分路模块用于将并串转换后的业务数据分为多路后经高速串行驱动模块输出至底层数据分发注入控制器；

时频分路模块用于接收外部的时频信号，并分为多路输出至底层数据分发注入控制器；

守时模块用于接收业务数据缓冲模块的控制指令和数据，提取时间信息进行守时；

工况上报业务请求模块用于上报工况信息和业务请求。

其中，，底层数据分发注入控制器包括网络模块、输入接口模块、二选一模块、阵列单元监控数据处理模块、注入业务数据分路模块、管控业务数据处理模块、管控业务数据分路模块、工况上报模块以及高速串行驱动模块；

网络模块用于读取上位机下发的控制指令和数据，并传输至阵列单元监控数据处理模块和管控业务数据处理模块，还用于将底层数据分发注入控制器的工况信息和阵列设备的工况信息和业务请求上报至上位机；

输入接口模块用于接收来自顶层数据分发注入控制器的业务数据并传输至二选一模块；

二选一模块用于选择两个顶层数据分发注入控制器其中一路业务数据，并传输至注入业务数据分路模块；

注入业务数据分路模块用于接收二选一模块输入的业务数据，并进行分路后经高速串行驱动输出至阵列设备；

工况上报模块用于采集底层数据分发注入控制器的工况信息并传输至网络模块；

阵列单元监控数据处理模块用于接收网络模块的控制指令和数据，并传输至阵列设备，还用于采集阵列设备的工况信息和业务请求，并通过网络模块上报至上位机；

管控业务数据处理模块用于接收网络模块的数据，并进行处理后将管控业务数据传输至管控业务数据分路模块；

管控业务数据分路模块用于接收处理完成的管控业务数据，并进行分路后经高速串行驱动输出至阵列设备。

本发明与现有技术相比的有益效果为：

(1)本发明设计的数据分发注入控制器采用顶层数据分发注入控制器和底层数据分发注入控制器两级架构。两台顶层数据分发注入控制器，即可完成业务数据的产生和加密，可完成顶层数据分发注入控制器的热切换，可大幅减少加密模块的需求数量。每台顶层数据分发注入控制器同时接入若干台底层数据分发注入控制器，将业务数据分发注入至阵列设备。底层数据分发注入控制器同时将底层的工况信息、业务请求发送至上位机，降低了顶层、底层数据分发注入控制器的之间的数据交互频度和数据量，大大提高数据管理策略和系统稳定性。

(2)本发明设计的数据分发注入控制器对外连接关系简单，便于维护操作。

(3)本发明设计的数据分发注入控制器能够实现本地时间维护、业务数据加密，系统架构扁平化。底层数据分发注入控制器可灵活接入顶层数据分发注入控制器，系统可维护性好，阵列设备可扩展性强。

附图说明

图1是本发明的整体框架图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的描述：

图1是本发明设计的数据分发注入控制器整体框架图。

本设计核心采用上位机(应用软件)、数据分发注入控制器和外部设备；数据分发注入控制器由顶层、底层数据分发注入控制器两级组成；

顶层数据分发注入控制器包括网络模块、时频分路模块、业务数据缓冲模块、业务数据综合处理模块、并串转换模块、业务数据分路模块、高速串行驱动模块以及外围电路；

底层数据分发注入控制器包括网络模块、输入接口模块、二选一模块、阵列单元监控数据处理模块、注入业务数据分路模块、管控业务数据缓冲处理模块模块、管控业务数据分路模块、高速串行驱动模块以及外围电路；

每个顶层数据分发注入控制器分别用于收来自上位机的控制指令和数据，提取时间信息进行守时；还用于实时产生需要分发注入的业务数据，对业务数据进行加密和调制，并将处理后的业务数据进行并串转换后通过串行总线分别传输至多个底层数据分发注入控制器；还用于将工况信息和业务请求上报至上位机；

每个底层数据分发注入控制器分别用于接收来自顶层数据分发注入控制器的业务数据，进行预处理后通过串行总线分发注入至阵列设备；还用于接收来自上位机的控制指令和数据并转发注入至对应的阵列设备，同时将自身工况信息及接收阵列设备的工况信息和业务请求经预处理后上报至上位机。

顶层数据分发注入控制器包括网络模块、时频分路模块、守时模块、业务数据缓冲模块、业务数据综合处理模块、并串转换模块、业务数据分路模块、工况上报业务请求模块以及高速串行驱动模块；

网络模块用于读取上位机下发的数据和控制指令并传输至业务数据缓冲模块，并接收工况上报业务请求模块的工况信息和业务请求传输至上位机；

业务数据缓冲模块用于接收并缓存数据和控制指令并分别传输至业务数据综合处理模块和守时模块；

业务数据综合处理模块用于判断数据和控制指令的标志字节，将接收到的数据进行编码并和加密设备产生的数据进行调制生成业务数据，将业务数据传输至并串转换模块；

并串转换模块用于将业务数据进行并串转换后传输至业务数据分路模块；

业务数据分路模块用于将并串转换后的业务数据分为多路后经高速串行驱动模块输出至底层数据分发注入控制器；

时频分路模块用于接收外部的时频信号，并分为多路输出至底层数据分发注入控制器；

守时模块用于接收业务数据缓冲模块的控制指令和数据，提取时间信息进行守时；

工况上报业务请求模块用于上报工况信息和业务请求。

底层数据分发注入控制器包括网络模块、输入接口模块、二选一模块、阵列单元监控数据处理模块、注入业务数据分路模块、管控业务数据处理模块、管控业务数据分路模块、工况上报模块以及高速串行驱动模块；

网络模块用于读取上位机下发的控制指令和数据，并传输至阵列单元监控数据处理模块和管控业务数据处理模块，还用于将底层数据分发注入控制器的工况信息和阵列设备的工况信息和业务请求上报至上位机；

输入接口模块用于接收来自顶层数据分发注入控制器的业务数据并传输至二选一模块；

二选一模块用于选择两个顶层数据分发注入控制器其中一路业务数据，并传输至注入业务数据分路模块；

注入业务数据分路模块用于接收二选一模块输入的业务数据，并进行分路后经高速串行驱动输出至阵列设备；

工况上报模块用于采集底层数据分发注入控制器的工况信息并传输至网络模块；

阵列单元监控数据处理模块用于接收网络模块的控制指令和数据，并传输至阵列设备，还用于采集阵列设备的工况信息和业务请求，并通过网络模块上报至上位机；

管控业务数据处理模块用于接收网络模块的数据，并进行处理后将管控业务数据传输至管控业务数据分路模块；

管控业务数据分路模块用于接收处理完成的管控业务数据，并进行分路后经高速串行驱动输出至阵列设备。

Claims (3)

1.一种数字多波束阵列两级数据分发控制器，其特征在于：包括两个顶层数据分发注入控制器和多个底层数据分发注入控制器：

每个顶层数据分发注入控制器分别用于接收来自上位机的控制指令和数据，提取时间信息进行守时；还用于实时产生需要分发注入的业务数据，对业务数据进行加密和调制，并将处理后的业务数据进行并串转换后通过串行总线分别传输至多个底层数据分发注入控制器；还用于将工况信息和业务请求上报至上位机；

每个底层数据分发注入控制器分别用于接收来自顶层数据分发注入控制器的业务数据，选择其中一个顶层数据分发注入控制器的业务数据进行预处理后通过串行总线分发注入至阵列设备；还用于接收来自上位机的控制指令和数据并转发注入至对应的阵列设备，同时将自身工况信息及接收阵列设备的工况信息和业务请求经预处理后上报至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种数字多波束阵列两级数据分发控制器,其特征在于，顶层数据分发注入控制器包括网络模块、时频分路模块、守时模块、业务数据缓冲模块、业务数据综合处理模块、并串转换模块、业务数据分路模块、工况上报业务请求模块以及高速串行驱动模块；

网络模块用于读取上位机下发的数据和控制指令并传输至业务数据缓冲模块，并接收工况上报业务请求模块的工况信息和业务请求传输至上位机；

业务数据缓冲模块用于接收并缓存数据和控制指令，并分别传输至业务数据综合处理模块和守时模块；

业务数据综合处理模块用于判断数据和控制指令的标志字节，将接收到的数据进行编码并和加密设备产生的数据进行调制生成业务数据，将业务数据传输至并串转换模块；

并串转换模块用于将业务数据进行并串转换后传输至业务数据分路模块；

业务数据分路模块用于将并串转换后的业务数据分为多路后经高速串行驱动模块输出至底层数据分发注入控制器；

时频分路模块用于接收外部的时频信号，并分为多路输出至底层数据分发注入控制器；

守时模块用于接收业务数据缓冲模块的控制指令和数据，提取时间信息进行守时；

工况上报业务请求模块用于上报工况信息和业务请求。

3.根据权利要求1所述的一种数字多波束阵列两级数据分发控制器,其特征在于，底层数据分发注入控制器包括网络模块、输入接口模块、二选一模块、阵列单元监控数据处理模块、注入业务数据分路模块、管控业务数据处理模块、管控业务数据分路模块、工况上报模块以及高速串行驱动模块；

网络模块用于读取上位机下发的控制指令和数据，并传输至阵列单元监控数据处理模块和管控业务数据处理模块，还用于将底层数据分发注入控制器的工况信息和阵列设备的工况信息和业务请求上报至上位机；

输入接口模块用于接收来自顶层数据分发注入控制器的业务数据并传输至二选一模块；

二选一模块用于选择两个顶层数据分发注入控制器其中一路业务数据，并传输至注入业务数据分路模块；

注入业务数据分路模块用于接收二选一模块输入的业务数据，并进行分路后经高速串行驱动输出至阵列设备；

工况上报模块用于采集底层数据分发注入控制器的工况信息并传输至网络模块；

阵列单元监控数据处理模块用于接收网络模块的控制指令和数据，并传输至阵列设备，还用于采集阵列设备的工况信息和业务请求，并通过网络模块上报至上位机；

管控业务数据处理模块用于接收网络模块的数据，并进行处理后将管控业务数据传输至管控业务数据分路模块；

管控业务数据分路模块用于接收处理完成的管控业务数据，并进行分路后经高速串行驱动输出至阵列设备。

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