SAR高速实时信号处理系统设计

合成孔径雷达回波数据速率一般高达3GSPS,如何采集、存储、压缩、传输如此高速率的数据成为一个难点。文章在分析了SAR回波数据特点的基础上,设计并实现了一个SAR高速实时信号处理系统。该系统以FP-GA为核心处理器、ADC08D1500为高性能的AD采集芯片、DDR_SDRAM为数据存储器、TLK2711为数据传输芯片。实验结果表明：本文设计的高速实时信号处理系统性能良好,能够很好地实时处理高速率的SAR回波数据。同时该系统易于实现,具有较强的实用性。     

RMPS实时并行计算机系统

研究和试验需要处理越来越多的数据,普遍认为:实时提供压缩了的工程单位的和派生的参数数据能减少试验费用,因为试验者能对试验点(方式)的有效性作实时判断。传统的遥测预处理器不能作这么多的实时处理,因为在设计这些处理器时已假定了原始数据是在单个PCM字内并仅仅做一个简单的mx b的工理单位转换,或者只要求简单的数据压缩。目前的预处理器已用专门的位片技术来加速实时处理。它们只是一个或二个总线系统。它们处理参数的能力常小于每秒300k到400k。此外,许多预处理器都不能处理字连结(相邻的PCM字除外),没有一个能处理象推力、升力、总重量、重力中心、失速速度,谐波分析等复杂的派生参数。为了寻找突破这些限制的方法:开发了一个整体并行的计算机系统,该系统拥有60个通用并行工作的IMFLOP浮点计算机,用以支持吞吐量达1.5Mw/s的任何类型的实时处理。这个系统能够合并多达8个不同异步源来的实时数据,每个源具有高过2.0Mw/s的字速率,多达32768个不同参数与附加的32768个标识符一起能被作为输入接收。标识符用作级联和派生参数的标记。一个功能很强的实时软件包允许计算机系统用户将任一个或多个算法用于任一个或全部被处理的参数。     

DMA方式下实现的中大容量遥测数据的连续采集与实时处理

文章介绍一个用于无人机发射与回收试验的遥测数据采集与实时处理系统。该系统的特点是能对码速率在800kbps 以内的中大容量遥测数据进行不间断的采集,并在采集的同时完成工程单位转换、实时显示和打印数据、将数据一字不漏地存入硬盘或软盘等实时处理任务。当采用双软盘驱动器作为外存储设备时,可在理论上实现无限长时间的数据采集和处理。和其它同类系统相比,该系统硬件结构简单,工作可靠,性能价格比较高。系统配备的遥测数据处理软件包,可以方便地完成实时处理和事后处理二大任务。     

多数据流遥测数据预处理器内存容量设计

为满足大数据量、高速、多数据流实时处理的需要,在遥测地面站常采用功能模块化的预处理器对遥测数据进行处理以增强地面站实时处理的能力。由于各模块任务性质的不同,各模块数据缓存区容量也不一样,本文采用 M/D/I 排队模型,给出了数据缓存区在泊松输入、定长处理时间下容量的设计;并探讨了多数据流进入主计算机的方法,给出了多数据流预处理器和主计算机子系统接口排队模型及通信缓存区的容量设计。     

遥测数据事后分析处理系统的设计与实现

随着高速数字采集、大容量磁盘阵列记录和软件无线电技术的迅速发展 ,利用大容量磁盘阵列实现遥测数据实时记录已成为卫星地面接收设备的发展趋势。针对这一发展趋势 ,提出遥测数据事后分析处理系统 ,介绍其设计思想及组成结构 ,说明解调模块和帧处理模块设计及实现中涉及的关键技术。该系统能实现对记录遥测数据的事后分析处理 ,解决目前接收回放遥测信号设备使用、维护费用高的问题     

实时遥测原始数据对接方法的研究与应用

实时遥测数据处理系统借鉴了事后处理中多站原始数据对接设计思路,实现了实时遥测原始数据对接。实时对接数据处理具备了实时处理的速度和事后处理的质量,提供了一种全程连续的结果,并能克服部分设备数据散乱造成的参数误解问题,更好地满足了任务需求。实时对接技术是实时遥测数据处理系统中的亮点和难点,本文提出并实现了以遥测数据帧为粒度的实时多站遥测原始数据对接方法,分析了实时对接中面临的现实问题和困难,给出了方法实现的关键步骤、核心算法和具体流程,并指出了与事后对接的相同点和不同点及难点。最后,对方法的应用效果分别同单站设备结果、事后对接结果进行了比对分析,比对结果表明了该方法的可靠性、有效性和鲁棒性。该方法已多次应用于实时任务中,效果良好。     

多功能小型地面遥测系统

介绍一种用于地空型号的小型地面遥测系统。该系统在实现遥测信号跟踪、解调、实时处理、存贮等功能方面，采用了新颖的天线工作云台，微机控制接收机，总线技术和数据流体系结构的视频解调技术，通用ＰＣ计算机显示站数据处理，在加强小型化设计的同时，兼顾了系统的整体功能，其特点是小型化、多功能、可靠性高、适用性广。该系统不仅适用各种型号战术导弹的遥测，还适用各种工业遥测。     

直接内存访问技术在无人机地面站遥测数据采集中的应用

介绍基于 DMA(直接内存访问 )技术的共轴式无人直升机地面站遥测数据采集系统。该地面站采集系统不仅要求采集来自遥测数据恢复系统的高速遥测数据流 ,同时要对采集到的遥测数据实时处理后显示并保存。采用串口通信或双口 RAM方式都会占用较多的 CPU时间 ,难以满足要求。而 DMA传输方式是计算机高速数据采信的重要手段。通过联试 ,证明该遥测数据采集系统能够保证互不干扰地完成数据的采集、处理、显示与存盘等任务。     

用软件实现遥测数据事后帧同步和定时处理

在多目标遥测系统中 ,实时对每个目标的视频遥测数据进行帧同步、定时处理 ,其硬件成本高 ,且定时延迟不确定。随着计算机处理速度的提高 ,可以将经过码同步处理的数据和遥测定时信息实时记录 ,事后用软件对实时记录的遥测数据、定时信息进行处理。提出一种多目标遥测系统实时记录数据帧同步处理、B0 0 0码解码、插入遥测定时的软件实现方法 ,该方法降低了遥测系统的硬件成本 ,提高了遥测定时精度     

一种很有特色的遥测预处理系统——ADS—100

本文先对美国的 ADS—100系统作一般性介绍,然后对其设计思想作出分析和评述。该遥测处理系统采用三组总线、分布式处理,既可和主计算机相连以加强功能,又可独立工作构成一个小型监测系统。设计上一方面尽量保留微处理机的人/机对话和控制功能,减少软件工作量;另一方面又开发了高速数据总线,在该总线上完成数据预处理并使系统便于扩充。文中指出本系统有4方面的特点。     

遥测快速处理系统的设计与实现

阐述实现遥测快速处理系统的必要性,介绍系统的组成、数据库的设置、数据预处理、数据分路和计算、数据打印绘图等各部分的功能。最后总结快速处理的优点和不足,提出遥测数据处理的新方式     

高速智能MULTIBUS总线遥测接口

介绍了高速智能ＭＵＬＴＩＢＵＳ总线遥测接口的设计思想。接口采用了Ｉｎｔｅｌ８０１８６高性能微处理器，在ＭＵＬＴＩＢＵＳ总线上实现了高速数据采集；而在系统实时工作方式下，使遥测数据吞吐率达０．６ＭＢ／ｓ以上，实现了高速遥测数据实时存盘。重点介绍了此接口的设计方案、信息流程、工作方式及使用效果。     

面向有效载荷的准实时在轨健康评估系统

卫星遥测数据通常有2种手段获得，一种是卫星经过地面测控站下传的实时遥测和延时遥测;另一种手段是通过数传分系统下传的全球遥测。全球遥测作为监视卫星载荷健康状态的主要手段，存在数据量大、文件数量较多、人工处理和判读工作量大等问题。针对该情况，提出准实时在轨健康监视系统的设计方案。该系统具备遥测源码定时获取、有效载荷遥测数据提取和解析、遥测数据存储、遥测数据自动判读和特征统计、超限报警、曲线显示和数据输出等功能，可对卫星有效载荷的健康状态进行准实时、自动化的监视和评估。     

开放式地面遥测数据采集传输处理系统研究

所述的开放式地面遥测数据采集、传输、处理系统具有下述特点：选用ＶＭＥ总线系统、ＳＰＡＲＣ图形工作站、ＵＮＩＸ操作系统、ＶＭＥｅｘｅｃ实时环境、Ｘ—Ｗｉｎｄｏｗ多窗口图形用户界面、ＴＣＰ／ＩＰ网络传输标准，采用开放式体系结构，系统具有良好的灵活性和通用性；系统最多可配置七个ＳＣＳＩ记录设备和多个高速桥接器，可实现实时多盘并行记录，单一存盘速率不小于８Ｍｂｐｓ；系统可连接多个遥测终端用户，实现遥测数据的分布式处理和显示；实现了基于Ｘ－Ｗｉｎｄｏｗ、符合国际标准Ｏｐｅｎｌｏｏｋ规范的图形用户界面，显示全部汉化；开发了一套功能丰富且实用的遥测应用软件包。     

一种基于遥测数据压缩的硬件系统设计与实现

在基于遥测数据特点的背景下,提出了一种遥测数据实时无损压缩系统的设计方案。在这个压缩系统中,采用小波变换的方法对数据信号进行去噪预处理,能够有效减少数据量。同时,处理后的数据采用基于字典的LZW无损压缩算法,能够无失真地还原信号,这也正是遥测数据所要求的。     

基于实时数据库的小卫星数据监视工具设计

提出了一种基于实时数据库的小卫星数据监视工具设计方法,根据实时数据库的技术特点,采用模块化设计方式,将多种数据监视功能进行组合。该数据监视工具主要功能包括遥测参数、遥测帧包数据、遥控指令、遥控指令判读数据、默认监视数据、自定义监视数据、遥测衍生数据、遥测基础信息数据、测试过程事件等的实时监视。在数据处理方面采用共享内存和哈希算法,可保证数据读写的可靠性和数据刷新效率,便于测试人员快速了解卫星当前的工作状态和健康状态。     

再入遥测实时信号处理系统的数据通道设计

根据再入遥测技术的特征,再入遥测系统应具备实时信号处理的能力和切换工作模式的能力。文中用FPGA控制数据通道,选择PCI作为再入遥测系统与计算机的接口,用浮点DSP实现信号的实时处理。经过仿真测试,该方法符合再入遥测系统的要求。     

实时遥测数据的并行分布处理

本文介绍处理多路数字 PCM 遥测数据流的体系结构。它由一组莫托罗拉单板机组成,装在一个中间处理器(IPU)机箱里。由共用数据总线连接多个 IPU,每个 IPU 处理一路 PCM 数字遥测数据流。本文所述的“处理”包括对原始采样读数数据作工程单位变换;由测得的采样数据计算出导出量;计算预定时问间隔内测量数据和导出数据的最小值、最大值,平均值和循环值—(最大值—最小值)/2;越限值,意外丢失值和无序点的检出;选中数据的刻度纸带记录;把测量数据和导出数据传输给高速,大容量磁盘子系统;把压缩了的数据传给主机作实时处理和显示等。整个处理都是实时的、最多不超过两个 PCM 主帧的执行时间。     

遥测终端数据处理设备的数据预处理软件

本文概括叙述了遥测终端数据处理设备的数据预处理特点。它用软件进行数据检索、分路、检验,提高了整个系统的可靠度与灵活性。软件数据预处理使得该设备既有较大的应变能力,又便于扩充功能。     

基本型实时遥测数据系统体系结构

介绍了基本型实时遥测数据系统的基本设计思路、系统体系结构、系统工作原理、应用系统构成及其主要特点。系统采用了总线制、模块化设计思想，实现了系统小型化、可裁剪、可扩展；采用了数据流体系结构支持多数据流采集解调、多处理并行数据处理，以及多执行部件并行实时数据输出。系统构成灵活，从单数据流单机箱系统，到基于网络连接的多数据流分布式实时遥测数据处理系统，可构成性能从低到高的系列化应用系统。