軍用環(huán)境下地面雷達(dá)模塊總線與傳輸協(xié)議分析

王崢嶸++王芳

摘 要：為了保障我國(guó)軍事信息的安全，必須加強(qiáng)對(duì)地面雷達(dá)模塊總線和傳輸協(xié)議的研究。只有這樣，才能提高我國(guó)軍事科技的水平，從而更好地維護(hù)我國(guó)的軍事信息安全，提高我國(guó)的軍事實(shí)力，為防空反導(dǎo)的國(guó)家軍事需求提供科技支持。主要對(duì)地面雷達(dá)模塊總線和傳輸協(xié)議進(jìn)行了探討，并對(duì)其中的研發(fā)成果進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：地面雷達(dá)；總線；電子科學(xué)；國(guó)防安全

中圖分類號(hào)：TN958 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.078

21世紀(jì)以來(lái)，電子科學(xué)發(fā)展迅速，但我國(guó)的電子科學(xué)環(huán)境比較復(fù)雜，國(guó)內(nèi)各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)各自獨(dú)立，相互之間的聯(lián)系比較少。因此，雖然我國(guó)對(duì)電子產(chǎn)品的研究較多，但質(zhì)量和數(shù)量無(wú)法保障，且各種產(chǎn)品之間的兼容性較差，無(wú)法為我國(guó)的軍隊(duì)提供優(yōu)良的產(chǎn)品，大大削弱了我國(guó)的國(guó)防力量。因此，必須對(duì)地面雷達(dá)模塊的研發(fā)進(jìn)行規(guī)劃和管理。只有這樣，才能更好地形成比較完整的系統(tǒng)，從而為保障我國(guó)的國(guó)防安全提供科技支持。

1 地面雷達(dá)模塊的研究背景

在我國(guó)地面雷達(dá)研究的初期，將雷達(dá)定義為總線。隨著經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展，出現(xiàn)了VME、CPCI類型的標(biāo)準(zhǔn)總線。近年來(lái)，我國(guó)的科研技術(shù)裝備逐漸成熟，國(guó)內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)相繼研發(fā)了CPCI-e、VXS、VPX總線和運(yùn)輸協(xié)議，這是我國(guó)地面雷達(dá)系統(tǒng)的重要研發(fā)成果，對(duì)提升我國(guó)的國(guó)防實(shí)力具有重要的意義。

2 軍用環(huán)境下的地面雷達(dá)模塊總線

2.1 雷達(dá)總線概況

目前，總線的提出組織有2個(gè)，即由PICMG組織提出的CPCI總線和由VSO組織提出的VME總線，這也是使用最多的雷達(dá)總線。但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了提高雷達(dá)傳送數(shù)據(jù)的速度，需要對(duì)總線系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，從而找到一個(gè)更適合現(xiàn)代社會(huì)的雷達(dá)總線系統(tǒng)。

2.2 VME雷達(dá)總線

Motorola公司制定了VME雷達(dá)總線標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)VERSAbus模塊的結(jié)構(gòu)制定的。VME雷達(dá)總線系統(tǒng)在經(jīng)歷了20多年的發(fā)展后，更加規(guī)范化和科學(xué)化，且更加符合社會(huì)發(fā)展的需要，被廣泛運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)。其中，主要運(yùn)用的領(lǐng)域是通訊行業(yè)、自動(dòng)化辦工和工業(yè)機(jī)械化控制等。

VME雷達(dá)總線的主要特征為：VME32在運(yùn)行過(guò)程中的傳輸率為40 MB/s；VME64在運(yùn)行中的總線傳輸率為80 MB/s；VVME64X在運(yùn)行中能兼容VME64和VME32兩種數(shù)據(jù)傳輸率，傳輸速度為160 MB/s。

2.3 CPCI雷達(dá)總線

1944年，PICMG聯(lián)合會(huì)提出了總線接口——CPCI雷達(dá)總線，其總線結(jié)構(gòu)主要是根據(jù)PCI電氣的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的，是一種規(guī)格較高的總線系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)工業(yè)化、現(xiàn)代化進(jìn)展具有重要的促進(jìn)作用。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，CPCI雷達(dá)總線的發(fā)展研究速度進(jìn)一步加快，并逐步研發(fā)了CPCI Express總線和ATCA（PICMG 3.0），這2種總線系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的PCI雷達(dá)總線系統(tǒng)，并大大提高了數(shù)據(jù)的傳遞速率，增強(qiáng)了雷達(dá)總線系統(tǒng)的可擴(kuò)展性規(guī)模，為我國(guó)雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。

CPCI技術(shù)與PCI技術(shù)的關(guān)系為：CPCI技術(shù)是在PCI技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展演變的。

在對(duì)PCI技術(shù)進(jìn)行改造后，CPCI技術(shù)的特點(diǎn)為：采用PCI的總線技術(shù)；對(duì)傳統(tǒng)PCI總線技術(shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，并加強(qiáng)了散熱功能和抗振動(dòng)功能，這對(duì)提高CPCI技術(shù)的科學(xué)性具有很大的作用。

3 傳輸協(xié)議

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)地面雷達(dá)模塊總線技術(shù)逐漸成熟，運(yùn)用于社會(huì)的各行各業(yè)中，這對(duì)我國(guó)雷達(dá)的現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。為了保障我國(guó)現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展更加合理化和規(guī)范化，現(xiàn)代雷達(dá)通訊的相關(guān)傳輸協(xié)議被提到會(huì)議議程中。協(xié)議的主要內(nèi)容包括PCI Express、RapidIO、以太網(wǎng)Infiniband和FC，這些協(xié)議主要根據(jù)8b/10b編碼技術(shù)制定，各個(gè)協(xié)議針對(duì)的領(lǐng)域有所不同，且有各自的特點(diǎn)。

3.1 傳輸協(xié)議的特點(diǎn)和運(yùn)用領(lǐng)域

RapidIO的主要特點(diǎn)是運(yùn)用于模塊之間、芯片之間和分系統(tǒng)之間。雖然其被局限在機(jī)箱內(nèi)，但RapidIO的優(yōu)點(diǎn)是靈活，并能支持對(duì)等關(guān)系的“點(diǎn)到點(diǎn)”，且特別適合高性能的嵌入系統(tǒng)。

PCI Express系統(tǒng)基本屬于PCI總線系統(tǒng)中的高速串行傳遞，其結(jié)構(gòu)像一棵PCI樹。此外，PCI Express系統(tǒng)被ROOT控制后，才能使點(diǎn)與點(diǎn)之間的傳遞更加穩(wěn)固，并保障其功能正常發(fā)揮。

FC在發(fā)展過(guò)程中的主要研究方向?yàn)楹近c(diǎn)系統(tǒng)，因此，其主要運(yùn)用在航點(diǎn)系統(tǒng)中，發(fā)展研究更具有針對(duì)性，并能提高研發(fā)的效率和水平。

3.2 RapidIO和PCI Express的優(yōu)、缺點(diǎn)

3.2.1 RapidIO和PCI Express的優(yōu)點(diǎn)

RapidIO的優(yōu)點(diǎn)為能進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)，可與任何系統(tǒng)相容，并能支持許多冗余的設(shè)計(jì)；PCI Express的優(yōu)點(diǎn)是能長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)用于計(jì)算機(jī)硬盤，并能保持芯片之間的聯(lián)系。

3.2.2 RapidIO和PCI Express的缺點(diǎn)

RapidIO的缺點(diǎn)是不能在PC計(jì)算機(jī)平臺(tái)中運(yùn)用；PCI Express的缺點(diǎn)是協(xié)議成本比較高、無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的互相聯(lián)系、無(wú)法支持一些數(shù)據(jù)面之間的傳遞。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)地面雷達(dá)模塊總線和傳輸協(xié)議進(jìn)行了分析，并對(duì)其研究成果進(jìn)行了討論。此外，根據(jù)各個(gè)傳輸協(xié)議的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)。VME雷達(dá)總線和CPCI雷達(dá)總線對(duì)提高我國(guó)雷達(dá)傳遞速率起到了重要的作用，這些研究成果不但提高了模塊的通用性，還對(duì)我國(guó)通訊行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]杜廣濤，孫孝昆.某型地面雷達(dá)可靠性設(shè)計(jì)方法研究[J].空中預(yù)警學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（6）：403-406.

〔編輯：張思楠〕