??? 由底層到應(yīng)用程序，雷達(dá)數(shù)據(jù)主要經(jīng)過三個數(shù)據(jù)傳輸過程,。（1）由數(shù)據(jù)采集卡" title="數(shù)據(jù)采集卡">數(shù)據(jù)采集卡至設(shè)備驅(qū)動,，在數(shù)據(jù)采集卡中采用了雙FIFO技術(shù)，通過DMA單個FIFO一次傳輸一幀雷達(dá)數(shù)據(jù),，即一個主脈沖正程的雷達(dá)回波信號,。這里雙FIFO的作用在于信號的實(shí)時傳送，采集卡對FIFO1寫入時,，驅(qū)動程序通過DMA將FIFO2的數(shù)據(jù)傳入BLK2中,，此為數(shù)據(jù)通道CH2，CH1為FIFO1與BLK2之間的通道,。在系統(tǒng)中,，CH1和CH2分時復(fù)用一個DMA通道。（2）驅(qū)動程序和顯示應(yīng)用模塊的數(shù)據(jù)交互,，采用了乒乓存儲區(qū)的技術(shù),，如圖1所示。當(dāng)DMA占用BLK1時,，顯示應(yīng)用程序?qū)LK2中的雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)讀入,，進(jìn)行數(shù)據(jù)合并、抗異步干擾處理,，并實(shí)時顯示,。（3）驅(qū)動模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊的數(shù)據(jù)交互，這個交互過程和上面相似,，不過,，對于BLK1,、BLK2的訪問都要和顯示應(yīng)用程序分時進(jìn)行。
??? 在時序上,，各個數(shù)據(jù)通道的詳細(xì)分時關(guān)系如圖2所示,。

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??? 如圖2所示，在第N+1個主脈沖回波內(nèi),，數(shù)據(jù)采集卡將AD變換之后實(shí)時數(shù)字雷達(dá)信號寫入FIFO2中（數(shù)據(jù)排隊(duì)）,，通過DMA將FIFO2的數(shù)據(jù)傳入BLK1（CH1），同時將BLK2的數(shù)據(jù)傳入顯示應(yīng)用模塊（CH4）和數(shù)據(jù)存儲模塊（CH6）,。
??? 由于在CH1～CH6中傳送的數(shù)字化雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)都有特定的時序,，且都是實(shí)時數(shù)據(jù)，故通道中的數(shù)據(jù)幀格式相對簡單,，幀頭沒有同步頭和差錯控制,。幀格式如圖3所示。

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??? 在幀頭高字位給出13位方位碼,，同時預(yù)留出高3位,，用以傳輸方位碼的特征信息，如正北信號,、扇區(qū)信號和圖元信號,，這些信號在硬件（數(shù)據(jù)采集卡）中容易實(shí)現(xiàn)，能節(jié)省軟件的處理時間,。在目前的系統(tǒng)中,，這些特征信息還用不到，在具體到雷達(dá)數(shù)據(jù)的分析時,，這些信息能起到很重要的作用,。幀頭的低字位給出距離信息，包括低4位的量程信息和高12位的距離采樣深度,。
2．2 數(shù)據(jù)采集卡的實(shí)現(xiàn)
??? 雷達(dá)數(shù)據(jù)采集卡在本系統(tǒng)中起到基石的作用,，它將由雷達(dá)接收機(jī)送下來的模擬視頻信號采樣量化，經(jīng)過量程歸并后,，相對于主脈沖對齊,，然后加入幀頭信息，通過DMA傳輸給驅(qū)動程序,。數(shù)據(jù)采集卡的功能結(jié)構(gòu)如圖4所示,。

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??? 數(shù)據(jù)采集卡共有七個主要模塊：PCI總線控制模塊采用通用芯片PCI9080橋接本地總線和PCI總線；本地總線控制模塊CM負(fù)責(zé)卡內(nèi)控制信號和狀態(tài)信號的交互,；SYN為外部方位碼和主脈沖的同步模塊,，它根據(jù)主脈沖產(chǎn)生AD的采樣時鐘和量程歸并時鐘；AD采用TLC5540對雷達(dá)視頻信號進(jìn)行采樣量化；MERGE模塊為量程歸并模塊,；PACK模塊將由SYN和MERGE模塊送來的方位碼和視頻數(shù)據(jù)打包成幀，并排隊(duì)送入FIFO,；FIFO模塊將幀結(jié)構(gòu)的雷達(dá)數(shù)據(jù)通過DMA傳給驅(qū)動程序,。在硬件的實(shí)現(xiàn)上采用了可編程器件CPLD。
2．3 用CPLD實(shí)現(xiàn)雙FIFO控制
??? 采集卡中數(shù)字化雷達(dá)視頻信號在推入FIFO之前要經(jīng)過打包成幀的處理,，這個處理過程通過一片EPM7128SLC84-10實(shí)現(xiàn),。其內(nèi)部的控制邏輯如圖5所示。

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??? 圖3中,，數(shù)據(jù)幀的幀頭包含方位信息和數(shù)據(jù)量以及量程信息,，這一部分的處理在圖5的head模塊中實(shí)現(xiàn)；視頻量化深度為8位,，并行推入FIFO為16位,，這就需要將數(shù)據(jù)移位合并，這個過程在body模塊中通過兩個8位D觸發(fā)器陣列實(shí)現(xiàn),；在主脈沖前沿需要將幀頭信息插入,，這個邏輯控制通過clk模塊中的一個狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)移圖如圖6所示,。

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???? 狀態(tài)機(jī)的時鐘為數(shù)據(jù)推入時鐘d_merge_clk,，狀態(tài)轉(zhuǎn)移通過主脈沖mainpulse_syn和幀數(shù)據(jù)時鐘d_pack_clk控制，其中d_pack_clk通過d_merge_clk二分頻得到,。通過mainpulse的上升沿判斷進(jìn)入新的一幀數(shù)據(jù),，通過d_pack_clk的前兩個時鐘周期（head_sel=1,2）插入幀頭。狀態(tài)機(jī)的邏輯仿真如圖7所示,。

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??? 對于雙FIFO的乒乓操作,，也是通過一個狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)的。狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移圖如圖8所示,。

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??? 狀態(tài)機(jī)的時鐘為d_merge_clk,，通過主脈沖mainpulse_syn控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移，對FIFO1和FIFO2進(jìn)行輪詢操作,。狀態(tài)機(jī)的邏輯仿真如圖9所示,。

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