一种分布式集群信号模拟系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种分布式集群信号模拟系统和方法，其特征在于，包括：场景模拟单元、任务调度单元、主回波计算单元和至少一个回波计算单元；所述场景模拟单元，用于根据雷达时序获取雷达主控控制字进行场景模拟得到场景信息，还用于根据分布式集群信号模拟系统状态将场景信息发送至任务调度单元；所述任务调度单元，用于根据所述场景信息，对回波计算单元均衡调度；所述回波计算单元，用于根据接收任务调度单元下发的数据，对对应数据的雷达通道回波进行计算，得到所述雷达通道的回波数据；主回波计算单元，用于将回波计算单元得到目标回波数据进行实时汇总，并发送至外部设备。本发明专利技术能够满足系统功能与应用要求，降低模拟器开发人员的开发难度和减轻其工作量。发人员的开发难度和减轻其工作量。发人员的开发难度和减轻其工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式集群信号模拟系统和方法


[0001]本专利技术涉及雷达目标回波模拟领域。更具体地，涉及一种分布式集群信号模拟系统和方法。

技术介绍

[0002]雷达数字回波信号模拟器(简称数字模拟器)可为雷达系统实时模拟产生不同场景的多目标的高精度雷达回波。作为雷达系统的组成部分，数字模拟器在进行系统(信号处理子系统、DBF子系统、雷达系统)验证中的作用越来越大。
[0003]但随着用户需求的不断变化，雷达种类的不断增加，模拟器所需要为雷达提供验证的场景、目标、波形、波束不断变化。而现有模拟器技术存在灵活性不足、扩展能力不强，模块化设计欠缺的问题，难以适应多场景、多目标、多波束、多种波形的模拟需求。为了满足系统功能与应用要求，降低模拟器开发人员的开发难度和减轻其工作量，本专利技术提供一种分布式集群信号模拟系统和方法，具有模块化、可重组、可扩展、灵活性高的特点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种分布式集群信号模拟系统和方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0006]本专利技术第一方面提供一种分布式集群信号模拟系统，包括：场景模拟单元、任务调度单元、主回波计算单元和至少一个回波计算单元；
[0007]所述场景模拟单元，用于根据雷达时序获取雷达主控控制字进行场景模拟得到场景信息，还用于根据分布式集群信号模拟器系统状态将场景信息发送至任务调度单元；
[0008]所述任务调度单元，用于根据所述场景信息，对回波计算单元均衡调度；
[0009]所述回波计算单元，用于根据接收任务调度单元下发的数据，对对应数据的雷达通道回波进行计算，得到所述雷达通道的回波数据；
[0010]主回波计算单元，用于将回波计算单元得到目标回波数据进行实时汇总，并发送至外部设备。
[0011]可选地，所述回波计算单元根据硬件结构确定回波计算单元的数量，主回波计算单元有且仅有一个。
[0012]可选地，所述主回波计算单元包括
[0013]数据汇总模块，用于实时接收所述回波计算单元发送的回波数据和包头信息，并按照包头信息将接收到的回波数据进行重新整理排列；
[0014]回波发送模块，用于将所述数据汇总模块重新整理排列的回波数据发送至外部设备。
[0015]可选地，所述场景模拟单元包括两条数据发送支路，所述第一支路将场景模拟信息发送给任务调度单元，所述第二支路将场景模拟的信息和分布式集群信号模拟器系统状
态转换为回送字发送给所述雷达主控。
[0016]可选地，所述任务调度单元对所述回波计算单元均衡调度包括
[0017]根据所述场景信息获得回波模拟要求、回波计算单元算力水平和数据传输性能，设计调度逻辑，实现回波计算单元均衡调度。
[0018]可选地，所述回波计算单元算力水平为
[0019]计算一个目标1024回波数据点消耗的时间；
[0020]所述数据传输性能为
[0021]回波计算单元向主回波计算单元传输1024回波数据点消耗的时间。
[0022]本专利技术第二方面提供一种分布式集群信号模拟方法，包括
[0023]根据雷达时序获取雷达主控控制字进行场景模拟得到场景信息；
[0024]根据分布式集群信号模拟器系统状态将场景信息发送至任务调度单元；
[0025]响应于所述场景信息，对回波计算单元均衡调度；
[0026]响应于所述任务调度单元下发的数据，对对应数据的雷达通道回波进行计算，得到所述雷达通道的回波数据；
[0027]将回波计算单元得到目标回波数据进行实时汇总，并发送至外部设备。
[0028]可选地，根据雷达时序获取雷达主控控制字进行场景模拟得到场景信息还包括
[0029]对所述控制字进行校验和解析。
[0030]可选地，在得到所述回波数据后，将数据段索引号、计算状态信息和数据段总数填入包头，得到包头信息，并将所述包头信息与所述回波数据发送至所述数据汇总模块。
[0031]可选地，对所述汇总的回波数据拼包和/或加包头，并通过光纤或网络将所述回波数据发送给外部设备进行处理。
[0032]本专利技术的有益效果如下：
[0033]本专利技术能够满足系统功能与应用要求，降低模拟器开发人员的开发难度和减轻其工作量。本专利技术还具有模块化、可重组、可扩展、灵活性高的特点。
附图说明
[0034]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0035]图1示出本专利技术的系统框架示意图。
[0036]图2示出本专利技术的方法流程示意图。
[0037]图3示出本专利技术实施例中任务调度单元运行在场景调度板卡的示意图。
具体实施方式
[0038]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图1
‑
3对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0039]分布式集群下信号模拟器系统运行在VPX信号模拟组合构成，组合插件包括若干个通用密集计算刀片(回波计算单元)、若干个GPU计算刀片(回波计算单元)、40G交换插件、RapidIO交换插件、2个通用计算IO插件、40G交换后IO插件、2个VPX电源插件。组合包含一体化的自定义背板，连接组合内部各插件间内部总线、网络等。此处将每对CPU+GPU(CPU)看做
一个回波计算单元，可根据模拟要求、计算刀片(回波计算单元)算力水平以及数据传输性能进行增添计算刀片(回波计算单元)，模拟器系统根据宏文件读入确定自身状态，从而近似将其视为分布计算平台。该分布式集群模拟器系统灵活性高，可通过仅修改场景调度板卡(CPU0板卡)来适配各型雷达，增添计算刀片(回波计算单元)来实现提速性能。
[0040]本专利技术第一方面提供一种分布式集群信号模拟系统，包括：场景模拟单元、任务调度单元、主回波计算单元和至少一个回波计算单元；
[0041]所述场景模拟单元，用于根据雷达时序获取雷达主控控制字进行场景模拟得到场景信息，还用于根据分布式集群信号模拟器系统状态将场景信息发送至任务调度单元；
[0042]所述任务调度单元，用于根据所述场景信息，对回波计算单元均衡调度；
[0043]所述回波计算单元，用于根据接收任务调度单元下发的数据，对对应数据的雷达通道回波进行计算，得到所述雷达通道的回波数据；
[0044]主回波计算单元，用于将回波计算单元得到目标回波数据进行实时汇总，并发送至外部设备。
[0045]可选地，所述场景模拟单元包括两条数据发送支路，所述第一支路将场景模拟信息发送给任务调度单元，所述第二支路将场景模拟的信息和分布式集群信号模拟器系统状态转换为回送字发送给所述雷达主控。
[0046]具体的，场景模拟单元是对空间中目标运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式集群信号模拟系统，其特征在于，包括：场景模拟单元、任务调度单元、主回波计算单元和至少一个回波计算单元；所述场景模拟单元，用于根据雷达时序获取雷达主控控制字进行场景模拟得到场景信息，还用于根据分布式集群信号模拟器系统状态将场景信息发送至所述任务调度单元；所述任务调度单元，用于根据所述场景信息，对回波计算单元均衡调度；所述回波计算单元，用于根据接收任务调度单元下发的数据，对对应数据的雷达通道回波进行计算，得到所述雷达通道的回波数据；主回波计算单元，用于将回波计算单元得到目标回波数据进行实时汇总，并发送至外部设备。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述回波计算单元根据硬件结构确定回波计算单元的数量，主回波计算单元有且仅有一个。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主回波计算单元包括数据汇总模块，用于实时接收所述回波计算单元发送的回波数据和包头信息，并按照包头信息将接收到的回波数据进行重新整理排列；回波发送模块，用于将所述数据汇总模块重新整理排列的回波数据发送至外部设备。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述场景模拟单元包括两条数据发送支路，所述第一支路将场景模拟信息发送给任务调度单元，所述第二支路将场景模拟的信息和分布式集群信号模拟器系统状态转换为回送字发送给所述雷达主控。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述任务调度单元对所述回波计...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵群，张琳，王久圣，邓仲侣，张醴丹，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：