【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达信号处理领域，具体涉及一种基于fpga的多节点数据调度系统。
技术介绍
1、随着数字相控阵雷达的发展，雷达产品的功能越来越强大、雷达信号处理的算法处理流程越来越复杂，这些已经成为雷达发展必然趋势。雷达功能的强大、信号处理的算法处理流程的复杂，导致了信号处理系统硬件规模的增大，通常设计多个处理节点来进行信号处理，才能满足系统大数据量和高数据率的信号处理需求。
2、为充分利用多个信号处理节点的处理能力，要求信号处理系统具备高效的数据调度能力，能够根据各信号处理节点的实时负载情况，将数据发送给相应的节点进行处理。在多节点信号处理的fpga实现过程中，需要设计一个通用的多节点数据调度系统，能够根据处理节点的负载情况，将数据发送给负载较轻的节点进行处理，从而可以最大限度地利用各处理节点的计算资源和时间资源，提高信号处理系统的处理能力。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种基于fpga的多节点数据调度系统，可以同时调度n个(n>0)信号处理节点(具备扩展能力)，根据各处理节点的负载情况调度发往各节点的数据，达到最大限度利用各节点处理能力的目的。用户可以通过更改配置文件的方式进行信号处理节点的扩展和各节点忙闲阈值的调整，能够满足雷达信号处理领域的fpga数据处理的调度需求。
2、本专利技术的一种基于fpga的多节点数据调度系统，可实现同时管理n个信号处理节点，根据各处理节点的负载情况调度发往各信号处理节点的数据，实现最大限
3、zynq对整个系统的节点进行枚举，按照协议分配各节点的id，发送id配置包至各节点，并区分调度节点和处理节点。
4、信号处理节点接收zynq发来的id配置包，按照协议解析得到信号处理节点id、调度节点id、忙闲阈值及状态发送频率信息。
5、调度节点接收zynq发来的配置包，按照协议解析得到信号处理节点id、调度节点id、忙闲阈值信息。
6、信号处理节点对自身负载情况进行判断，向调度节点发送本节点的忙闲状态，调度节点接收信号处理节点发送的忙闲状态并进行解析，根据各信号处理节点的忙闲状态判断是否将数据发送给该信号处理节点进行处理。
7、信号处理节点具体包括：
8、配置解析模块：接收并解析zynq发送的id配置包，并将不同的信息发送给节点其他模块使用。
9、数据处理模块：接收调度节点发送来的数据并进行信号处理，向主控模块发送本节点的负载信息。
10、主控模块：接收数据处理模块发来的负载信息，根据配置解析模块发送的忙闲阈值，对节点的忙闲状态进行判断：当负载情况超过忙闲阈值时，向状态信息打包与发送模块发送忙状态，表示该节点不能再接收数据；当负载情况未超过忙闲阈值时，向状态信息打包与发送模块发送闲状态，表示该节点可以再接收数据。
11、状态信息打包与发送模块：接收主控模块发来的忙闲状态信息，接收配置解析模块发来的调度节点id、本节点id、状态发送频率信息，根据协议将上述信息打包，按照状态发送频率发送给调度节点；通过计数器来产生发送起始信号，当计数器累计到发送频率*本地时钟时，发送起始信号变为高电平，计数器清零。
12、调度节点具体包括：
13、配置解析模块：接收并解析zynq发来的id配置包，根据协议解析得到信号处理节点id、调度节点id、忙闲阈值信息，并将不同的信息发送给节点内其他的模块使用。
14、忙闲判断模块：接收配置解析模块发送的各信号处理节点id，并接收各信号处理节点发来的忙闲信息，解析并判断得到各信号处理节点的忙闲状态。
15、数据调度模块：接收忙闲判断模块的判断结果，通过状态机循环轮询判断各信号处理节点的忙闲状态，如轮询到当前信号处理节点忙时，则跳过该节点，继续轮询，直到轮询到某信号处理节点处于闲状态时，则发送调度指令，调度数据发往该节点；接收配置解析模块发来的忙闲阈值，当信号处理节点一直全忙时，对系统内存使用进行判断，当缓存的帧信息达到忙闲阈值时，清空数据帧信息缓存，不对当前缓存的数据进行调度，避免读取数据出错。
16、数据发送模块：接收数据调度模块的数据调度指令，将数据发送给指定的信号处理节点。
17、本专利技术的有益效果在于
18、1、多节点控制：可同时支持n个(n>0)信号处理节点，具备向下兼容和扩展功能。
19、2、轮询遍历功能：实现根据各处理节点负载情况进行数据调度的目的，最大限度利用了各处理节点的计算资源和时间资源。
20、3、忙闲阈值可实时配置：通过配置包的形式实现各处理节点忙闲阈值的实时配置，不同的信号处理系统可“因地制宜”，在不同的信号处理场景下通过修改配置包即可实时配置本系统各处理节点的忙闲阈值。
21、4、帧信息清零功能：通过对系统内存使用的判断，当缓存的帧信息达到将满阈值时，清空帧信息缓存，不对当前缓存的数据进行调度，避免读取数据出错。
22、5、接口标准化和通用化：状态接收及发送使用标准的srio接口，通过修改配置包即可实现调度系统的扩展，提高了调度系统的兼容性和可扩展性；
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1.一种基于FPGA的多节点数据调度系统，其特征在于：同时管理N个信号处理节点，根据各处理节点的负载情况调度发往各信号处理节点的数据，实现最大限度利用各信号处理节点的处理能力；所述系统包括：多个信号处理节点、调度节点和ZYNQ；
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多节点数据调度系统，其特征在于：所述信号处理节点具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多节点数据调度系统，其特征在于：所述调度节点具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的多节点数据调度系统，其特征在于：同时管理n个信号处理节点，根据各处理节点的负载情况调度发往各信号处理节点的数据，实现最大限度利用各信号处理节点的处理能力；所述系统包括：多个信号处理节点、调度节点和zynq...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝庆贺，凌元，孙健，崔宏宇，吴庆楠，王续，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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