一种基于GPU架构的雷达组阵接收链路标校装置

技术领域

本发明涉及射电天文技术领域中的一种适用于雷达组阵发射相参的高精度标校处理装置，该装置部署在雷达组阵机房内，数据采集及预处理装置完成数据采集并经高速传输装置送至GPUgraphics processing unit；图形处理器，采用GPU进行高精度标校处理，设备简单，处理速度快，解算精度高，特别适用于深空上行天线组阵、高精度测控设备零值标校等应用领域。

背景技术

目前的标校处理算法主要是基于FPGA架构的，由于FPGA对浮点运算能力的限制，及FPGA编程处理复杂，造成基于FPGA架构的处理算法处理精度不高，算法处理的灵活性较差。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种基于GPU架构的雷达组阵接收链路标校装置。本发明利用雷达组阵机房内的数据采集及预处理装置部实时采集雷达组阵接收链路耦合支路或标校目标反射的回波信号并进行预处理、编帧后送数据高速传输装置；数据高速传接收数据采集及预处理装置编帧后的数据并传输至基于GPU架构的数据处理装置；基于GPU架构的数据处理装置接收数据高速传输装置送来的数据采集及预处理装置的采集信号，然后利用GPU卡的高精度高速处理能力，解算出雷达组阵接收链路的时延差、相位差。本发明的特点是：时延差相位差解算精度高、算法构建灵活、设备简单、处理速度快，因此具有很强的适用性。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于GPU架构的雷达组阵接收链路标校装置，包括数据采集及预处理装置1、数据高速传输装置2和基于GPU架构的数据处理装置3。

数据采集及预处理装置1，部署于雷达组阵机房内，负责实时采集雷达组阵接收链路耦合支路或标校目标反射的信号并进行预处理、编帧后送数据高速传输装置；

数据高速传输装置2，署于雷达组阵机房内，接收数据采集及预处理装置编帧处理后的数据并经过光纤传输至基于GPU架构的数据处理装置；

基于GPU架构的数据处理装置3，部署于雷达组阵机房内，接收数据高速传输装置送来的数据采集及预处理装置的采集信号，然后利用GPU卡的高精度高速处理能力，解算出雷达组阵接收链路的时延差、相位差。

其中，数据高速传输装置2主要包括电光转换模块4、光电转换模块5、高速光纤接口卡模块6。

所述的电光转换模块4，接收数据采集及预处理装置编帧处理后的数据，并调制成光信号；

所述的光电转换模块5，接收电光转换模块经过光纤传输的光信号并恢复成电信号，解调出高速数据；

所述的高速光纤接口卡模块6，接收光电转换模块恢复的高速数据，并落盘至GPU。

其中，基于GPU架构的数据处理装置3主要包括数据预分析模块7、时延差估计模块8、相位差估计模块9。

所述的数据预分析模块7，接收数据采集及预处理装置1经高速传输装置2传输的数据，完成解帧、预分析功能；

所述的时延差估计模块8，以雷达组阵其中一个天线为参考，求解出雷达组阵其他天线相对于该天线的时延差；

所述的相位差估计模块9，以雷达组阵其中一个天线为参考，求解出雷达组阵其他天线相对于该天线的相位差。

本发明相比背景技术具有如下优点：

利用GPU的浮点数运算能力，大大提高了标校处理算法的解算精度，并且设备简单、处理速度快、不受测量环境限制等，特别适合于深空上行天线组阵、高精度测控设备零值标校等应用领域。

附图说明

图1是本发明的实现框图；

图2是数据高速传输装置的实现框图；

图3是基于GPU架构的数据处理装置的内部实现框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。

参照图1至图3，本发明由数据采集及预处理装置1、数据高速传输装置2和基于GPU架构的数据处理装置3。图1是本发明的电原理图，实施例按图1连接线路。

数据采集及预处理装置1，部署于雷达组阵机房内，负责实时采集雷达组阵接收链路耦合支路或标校目标反射的信号并进行预处理、编帧后送数据高速传输装置；数据高速传输装置2，署于雷达组阵机房内，接收数据采集及预处理装置编帧处理后的数据并经过光纤传输至基于GPU架构的数据处理装置；基于GPU架构的数据处理装置3，部署于雷达组阵机房内，接收数据高速传输装置送来的数据采集及预处理装置的采集信号，然后利用GPU卡的高精度高速处理能力，解算出雷达组阵接收链路的时延差、相位差。

本发明数据高速传输装置2主要由电光转换模块4、光电转换模块5、高速光纤接口卡模块6组成，图2是本发明的轨道预报模块2实施例的电原理图，实施例按图2连接线路。电光转换模块4，接收数据采集及预处理装置编帧处理后的数据，并调制成光信号；光电转换模块5，接收电光转换模块经过光纤传输的光信号并恢复成电信号，解调出高速数据；高速光纤接口卡模块6，接收光电转换模块恢复的高速数据，并落盘至GPU。

本发明基于GPU架构的数据处理装置3主要由数据数据预分析模块7、时延差估计模块8、相位差估计模块9组成。图3是本发明基于GPU架构的数据处理装置3实施例的电原理图，实施例按图3连接线路。数据预分析模块7，接收数据采集及预处理装置1经高速传输装置2传输的数据，完成解帧、预分析功能；时延差估计模块8，以雷达组阵其中一个天线为参考，求解出雷达组阵其他天线相对于该天线的高精度时延差；相位差估计模块9，以雷达组阵其中一个天线为参考，求解出雷达组阵其他天线相对于该天线的高精度相位差。