CN220894881U - 一种基于vpx架构的3u雷达存储回放装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例是关于一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置。该装置包括：壳体、存储回放板卡和VPX接插件，所述存储回放板卡和所述VPX接插件设置在所述壳体上，所述存储回放板卡和所述VPX接插件连接；所述VPX接插件包括4X接口、千兆网接口和万兆网接口；所述存储回放板卡包括存储回放板和存储介质，所述存储回放板与所述存储介质交互。本公开实施例的基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，贴装容量不小于4TB，可用容量不小于3.6TB；支持边记录边回放，持续记录性能不低于2GB/s，100ms峰值性能不低于3.2GB/s，具备数据回放功能，具备数据上传和下载功能，非常适用于复杂的嵌入式存储场合。

Description

一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置

技术领域

本公开实施例涉及数据存储回放技术领域，尤其涉及一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置。

背景技术

随着雷达系统和信号处理算法的发展，雷达信号处理在实际应用中对数据量、算法复杂度、实时性、功耗等方面对雷达系统的要求越来越高。传统雷达的每个分系统都会有数据的采集和存储，每个分系统之间的数据都需要单独处理，使得雷达系统的操作变得过于繁琐和复杂。为了更方便的验证雷达的数据采集和信号处理性能，现代雷达都会在系统中装配存储板，用来记录相应的雷达原始数据。与此同时，不同类型的雷达，如地面雷达和机载雷达，因其系统总体要求不同，导致存储系统种类很多，不具有通用性，造成资源浪费。

实用新型内容

为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提供一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，用以解决现有技术中存在不同类型的雷达，因其系统总体要求不同，导致存储系统种类很多，不具有通用性，造成资源浪费的问题。

根据本公开实施例，提供一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，该装置包括：

壳体、存储回放板卡和VPX接插件，所述存储回放板卡和所述VPX接插件设置在所述壳体上，所述存储回放板卡和所述VPX接插件连接；

所述VPX接插件包括4X接口、千兆网接口和万兆网接口；

所述存储回放板卡包括存储回放板和存储介质，所述存储回放板与所述存储介质交互；其中，

所述存储回放板包括控制逻辑芯片、数据记录模块、数据回放模块、上位机模块、数据上传模块、数据下载模块和校时模块，所述控制逻辑芯片均与所述数据记录模块、所述数据回放模块、所述上位机模块、所述数据上传模块、所述数据下载模块和所述校时模块交互，所述数据记录模块与所述数据回放模块通过所述4X接口与雷达设备交互，所述数据上传模块与所述数据下载模块通过所述千兆网接口或所述万兆网接口与PC端交互，所述校时模块通过所述千兆网接口与所述PC端通信。

所述存储回放板还包括：

网络文件系统模块、文件命名模块、数据安全保护模块和健康管理模块；

其中，所述网络文件系统模块、所述文件命名模块、所述数据安全保护模块、所述健康管理模块均与所述控制逻辑芯片交互。

所述存储介质包括涉原始数据区、图像/点航迹结果区、雷达原始数据区、回传数据区。

所述壳体上还设有若干状态指示灯，所述状态指示灯与所述存储回放板电连接，用于指示设备工作状态信息。

所述存储介质的贴装容量不小于4TB，可用容量不小于3.6TB，持续记录性能不低于2GB/s，100ms峰值性能不低于3.2GB/s。

所述控制逻辑芯片的型号为复旦微690T。

所述4X接口支持运行SRIO，AURORA，PCIE，RocketIO协议，默认速率为5Gbps，所述4X接口用于传输需要记录或回放的雷达数据。

所述万兆网接口的导入和导出平均速率均不小于500MB/s，所述千兆网接口数据传输平均速率不小于100MB/s。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开的实施例中，通过上述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，一方面，VPX接插件的通用性强，能够对多种不同类型的雷达数据进行存储，适用于复杂的嵌入式存储场合。另一方面，将存储回放板通过VPX接插件插入PC端的机箱底板，将存储回放板的逻辑程序固化到板内，将PC端的上位机通过网线与存储回放板卡相连，上位机和存储回放板卡通过网络UDP协议进行通信；然后雷达整体机箱上电，雷达的各个系统自动加载固化的板内程序，检查设备状态，打开雷达时序，使得雷达发射和接收数据；在PC端运行的上位机软件中，选择数据要存储的区域，点击数据记录，设置要保存的文件名，存储回放板卡就会将当前数据实时存储下来保存成文件；文件可用作雷达系统调试的下一步分析对比。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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示出本公开示例性实施例中一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置的示意图；

图2示出本公开示例性实施例中上位机软件界面示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本示例实施方式中首先提供了一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置。参考图1中所示，该基于VPX架构的3U雷达存储回放装置可以包括：

壳体、存储回放板卡和VPX接插件，所述存储回放板卡和所述VPX接插件设置在所述壳体上，所述存储回放板卡和所述VPX接插件连接；

所述VPX接插件包括4X接口、千兆网接口和万兆网接口；

所述存储回放板卡包括存储回放板和存储介质，所述存储回放板与所述存储介质交互；其中，

所述存储回放板包括控制逻辑芯片、数据记录模块、数据回放模块、数据上传模块、数据下载模块和校时模块，所述控制逻辑芯片均与所述数据记录模块、所述数据回放模块、所述上位机模块、所述数据上传模块、所述数据下载模块和所述校时模块交互，所述数据记录模块与所述数据回放模块通过所述4X接口与雷达设备交互，所述数据上传模块与所述数据下载模块通过所述千兆网接口或所述万兆网接口与PC端交互，所述校时模块通过所述千兆网接口与所述PC端通信。

具体的，数据记录模块，具备数据记录功能，每个记录通道输入数据接口宽度和速度可配置，支持循环覆盖记录功能，需回报或显示当前存储速率、文件大小、磁盘剩余空间，回报与查询同步，同时记录通道不低于12个高速通道同时记录。

数据回放模块具备数据回放功能，通过SRIO、千兆网、万兆网、RS422可以发送指令使设备进入回放模式，指定回放文件及两类数据帧头后，设备搜索文件中指定帧头，预读部分文件，获取数据回放间隔信息，根据获取的上述信息恢复数据对应的雷达状态，支持从指定文件偏移位置开始回放，支持多文件依次回放，具备将指定文件从指定接口回传功能，具备数据回放SRIO的目的ID可设置功能。

数据上传模块具备数据上传功能，存储回放板具有通过万兆网接口批量数据导入功能，将数据卸载设备上的数据上传到存储回放板中。存储回放板也可以通过千兆网与普通计算机连接上传数据。上位机软件中需显示上传平均速率、剩余文件大小、比例及剩余上传时间，状态显示按秒刷新。

数据下载模块具备数据下载功能，存储回放板具有通过千兆网和万兆网接口批量数据导出功能，能将存储回放板中的数据快速导出到数据卸载设备，具有文件任意片段导出能力。存储回放板也可以通过千兆网与普通计算机连接卸载数据。上位机软件中需显示卸载平均速率、剩余文件大小、比例及剩余卸载时间，状态显示按秒刷新。

校时模块具备校时功能，可接受网络NTP、上位机自动校时、控制命令校时。

还可以理解的是，PC端上运行上位机软件，使用Qt Creat软件实现。上位机软件运行在PC端，与存储回放板卡通过网线进行通信连接，上位机软件通过千兆网和万兆网接口将控制指令发送给存储板。其中，要求：控制指令包括：存储区分块、数据存储、数据回放、存储/回放停止控制、数据导入/导出、数据删除、状态自检、格式化等指令。

上位机软件具备显示存储回放板内部容量、接口状态、数据实时速率、文件列表，设备状态查询功能；设置存储分区、分区格式化、设置接口宽度、接口速率功能；上位机可控制数据回放帧头、数据长度、时间间隔，且优先级高于从数据中自动解析参数；上位机具备控制存储回放板完成文件记录、回放、停止、删除、导入、导出、指定回放偏移、导出文件偏移和长度、查询功能；当存储回放板接入系统中时，具备周期性回报存储状态。

通过上述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，一方面，VPX接插件的通用性强，能够对多种不同类型的雷达数据进行存储，适用于复杂的嵌入式存储场合。另一方面，将存储回放板通过VPX接插件插入PC端的机箱底板，将存储回放板的逻辑程序固化到板内，将PC端的上位机通过网线与存储回放板卡相连，上位机和存储回放板卡通过网络UDP协议进行通信；然后雷达整体机箱上电，各个系统自动加载固化的板内程序，检查设备状态，打开雷达时序，使得雷达发射和接收数据；在PC端运行的上位机软件中，选择数据要存储的区域，点击数据记录，设置要保存的文件名，存储回放板卡就会将当前数据实时存储下来保存成文件；文件可用作雷达系统调试的下一步分析对比。

下面，将参考图1至图2对本示例实施方式中的上述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置的各个部分进行更详细的说明。

在一个实施例中，所述存储回放板还包括：网络文件系统模块、文件命名模块、数据安全保护模块和健康管理模块；其中，所述网络文件系统模块、所述文件命名模块、所述数据安全保护模块、所述健康管理模块均与所述控制逻辑芯片交互。

具体的，网络文件系统模块具备网络文件系统功能，具有网络文件系统功能，支持通过网络地址访问板内文件功能。

文件命名模块具备文件命名功能，支持文件按上位机要求命名、按系统时间命名和自定义命名功能，命名的优先级为：上位机要求、系统时间、系统自定义。

数据安全保护模块具备数据安全保护功能，支持掉电和非正常关机，在掉电和非正常关机情况下，保证内部已存储数据的完整性(包括正在执行任务的已存数据)，保证再次加电后存储模块正常工作。

健康管理模块具备健康管理功能，具有健康管理功能，健康管理部分电路可通过辅助3.3V供电对整板的电流、电压、板温、关键元器件温度进行监控并通过背板健康管理接口上报，单板具备槽位号识别功能。

在一个实施例中，如图1所示，所述存储介质包括涉原始数据区、图像/点航迹结果区、雷达原始数据区、回传数据区。

存储回放板卡采用3U VPX标准结构设计，使用时插入3U VPX标准机箱，通过导冷锁紧条锁紧；存储回放板卡与机箱内其他板卡通过底板的高速数据传输端口SRIO进行数据交互，与PC端通过万兆网光纤或千兆网进行控制命令的传输与数据的上传和下载。在储回放板卡的存储区(即存储介质)通过控制逻辑划分为四个数据区：干涉原始数据区、图像/点航迹结果区、雷达原始数据区、回传数据区。

在一个实施例中，所述壳体上还设有若干状态指示灯，所述状态指示灯与所述存储回放板电连接，用于指示设备工作状态信息。

具体的，存储回放板应留有必要的状态指示灯用于指示设备工作状态信息，如电源指示，存储指示，回放指示，上传指示，下载指示，故障指示等。

在一个实施例中，所述存储介质的贴装容量不小于4TB，可用容量不小于3.6TB，持续记录性能不低于2GB/s，100ms峰值性能不低于3.2GB/s。

具体的，存储回放板板中的存储介质贴装容量不小于4TB，可用容量不小于3.6TB；支持边记录边回放，持续记录性能不低于2GB/s，100ms峰值性能不低于3.2GB/s。

在一个实施例中，所述控制逻辑芯片的型号为复旦微690T。

在一个实施例中，所述4X接口支持运行SRIO，AURORA，PCIE，RocketIO协议，默认速率为5Gbps，所述4X接口用于传输需要记录或回放的雷达数据。

具体的，该装置支持运行SRIO，AURORA，PCIE，RocketIO协议，速率2.5、5、6.25Gbps可配，默认设置为4x，默认速率5Gbps。用来传输要记录或者回放的雷达数据。

高速线路可配置为SRIO、Aurora、PCIE或GTX接口，且线路速率可通过更新软件配置为2.5Gbps、3.125Gbps、5Gbps、6.25Gbps，串口速率可配置为9600、19200、38400、115200、230400，适用于复杂的嵌入式存储场合。

在一个实施例中，所述万兆网接口的导入和导出平均速率均不小于500MB/s，所述千兆网接口数据传输平均速率不小于100MB/s。

具体的，千兆网接口和万兆网接口，万兆网接口导入导出平均速率不小于500MB/s，千兆网接口每路数据传输平均速率不小于100MB/s。

在一个具体的实施例中，如图2所示，为一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置实现的上位机软件界面示意图。通过控制上位机软件可以下发控制命令，控制数据记录在不同的数据区，控制数据回放、上传和下载，查询机箱中的设备状态；显示存储回放板内部容量、接口状态、数据实时速率、文件列表，指定回放偏移、导出文件偏移和长度。

在一个具体的实施例中，该基于VPX架构的3U雷达存储回放装置的使用步骤为：

步骤1：将存储回放板通过VPX接口插入机箱底板，将存储回放板的逻辑程序固化到板内；

步骤2：将PC端的上位机通过网线与存储回放设备相连，上位机和设备通过网络UDP协议进行通信；

步骤3：雷达整体机箱上电，各个系统自动加载固化的板内程序。检查设备状态，打开雷达时序，使得雷达发射和接收数据；

步骤4：在PC端运行的上位机软件中，选择数据要存储的区域，点击数据记录，设置要保存的文件名，存储回放板就会将当前数据实时存储下来保存成文件；

步骤5：进行数据回放时，只需在上位机界面选中要回放的数据，设置好相关参数，点击开始回放即可，回放长度可任意设置，系统会自动搜索帧头和自动截取数据，保证数据不会错位。

步骤6：需要分析存储板的数据时，只需通过网络文件系统设置好的IP地址在本地电脑上映射成硬盘，即可直接对映射路径下的保存的数据文件进行分析；需要下载或者上传文件时，只需通过鼠标保存到相关路径，同时也可通过上位机进行这些操作。

综上所述，本实用新型公开了了一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其使用方法包括以下步骤：首先将存储回放板通过VPX接口插入机箱底板，将存储回放板的逻辑程序固化到板内，将PC端的上位机通过网线与存储回放设备相连，上位机和设备通过网络UDP协议进行通信；然后雷达整体机箱上电，各个系统自动加载固化的板内程序，检查设备状态，打开雷达时序，使得雷达发射和接收数据；在PC端运行的上位机软件中，选择数据要存储的区域，点击数据记录，设置要保存的文件名，存储回放板就会将当前数据实时存储下来保存成文件；文件可用作雷达系统调试的下一步分析对比。本实用新型通过上位机联合存储回放板利用网络文件系统实现了对板内存储数据文件的实时直接访问，由于其实时性高，可及时记录雷达状态，帮助调试人员快速定位雷达故障原因，缩短了雷达系统调试时间。

需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开实施例的限制。

在本公开实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (8)

1.一种基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，该装置包括：

壳体、存储回放板卡和VPX接插件，所述存储回放板卡和所述VPX接插件设置在所述壳体上，所述存储回放板卡和所述VPX接插件连接；

所述VPX接插件包括4X接口、千兆网接口和万兆网接口；

所述存储回放板卡包括存储回放板和存储介质，所述存储回放板与所述存储介质交互；其中，

所述存储回放板包括控制逻辑芯片、数据记录模块、数据回放模块、上位机模块、数据上传模块、数据下载模块和校时模块，所述控制逻辑芯片均与所述数据记录模块、所述数据回放模块、所述上位机模块、所述数据上传模块、所述数据下载模块和所述校时模块交互，所述数据记录模块与所述数据回放模块通过所述4X接口与雷达设备交互，所述数据上传模块与所述数据下载模块通过所述千兆网接口或所述万兆网接口与PC端交互，所述校时模块通过所述千兆网接口与所述PC端通信。

2.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述存储回放板还包括：

网络文件系统模块、文件命名模块、数据安全保护模块和健康管理模块；

其中，所述网络文件系统模块、所述文件命名模块、所述数据安全保护模块、所述健康管理模块均与所述控制逻辑芯片交互。

3.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述存储介质包括涉原始数据区、图像/点航迹结果区、雷达原始数据区、回传数据区。

4.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述壳体上还设有若干状态指示灯，所述状态指示灯与所述存储回放板电连接，用于指示设备工作状态信息。

5.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述存储介质的贴装容量不小于4TB，可用容量不小于3.6TB，持续记录性能不低于2GB/s，100ms峰值性能不低于3.2GB/s。

6.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述控制逻辑芯片的型号为复旦微690T。

7.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述4X接口支持运行SRIO，AURORA，PCIE，RocketIO协议，默认速率为5Gbps，所述4X接口用于传输需要记录或回放的雷达数据。

8.根据权利要求1所述基于VPX架构的3U雷达存储回放装置，其特征在于，所述万兆网接口的导入和导出平均速率均不小于500MB/s，所述千兆网接口数据传输平均速率不小于100MB/s。