CPCI總線在嵌入式遙測處理系統中的應用

　　一、 系統概述

　　遙測數據處理系統在航空、航天等軍工試驗領域有著廣泛的應用。在航空飛行試驗中.遙測數據處理系統為各類試飛測試數據的實時處理提供了平臺，是試飛員、試飛指揮員及試飛工程師協同完成新機試飛必不可少的重要設施，是確保現代飛機試飛安全、提高試飛效率、縮短試飛周期、實現綜合試飛的重要平臺。

　　遙測數據處理系統中的核心設備——遙測前端處理器。遙測前端處理器是一套嵌入式實時計算機系統，承擔著遙測PCM數據的同步、分路、工程單位轉換、數據計算、數據分配等實時處理任務。它和遙測系統管理服務器、工作站等設備通過網絡聯接和系統集成，組成當前流行的基于C/S結構的遙測數據處理系統。可以說，遙測前端處理器的技術水平代表了遙測數據處理系統的技術水平。

　　二、 系統要求

　　遙測前端處理器的功能簡單地說，就是把來自遙測接收設備送來的多路串行PCM(Pulse Code Modulation)數據流進行同步、分路、合并、存儲，并對轉換后的并行數據進行工程單位轉換、導出參數計算等實時處理，通過網絡把數據傳送給顯示工作站。再通過遙測記錄數據重放，為用戶提供同實時方式一樣的處理功能和更為詳細的數據分析功能。

　　遙測前端處理器主要技術指標為：

　　(1)可同時完成2路PCM數據流的同步和分路，每路PCM速率不大于20Mbps。

　　(2)實時數據處理速率：20Mbps。

　　(3)數據傳輸：交換式以太網、網絡帶寬1000Mbps、廣播方式和“點對點”方式。

　　(4)數據存儲：滿足在最大速率下數據存儲不丟失，磁盤容量滿足不小于4小時的記錄時間。

　　(5)D/A輸出：12位、16路模擬信號輸出。

　　三、 系統描述

　　上世紀90年代，因受當時的計算機技術限制，國內外大多數嵌入式遙測前端處理器都采用了基于VME總線的計算機平臺和雙總線、多CPU、百兆以太網接口的體系結構，其技術復雜、成本高、軟件開發難度大、系統研制周期長。

　　當前計算機技術的發展，使得CPU速度和總線速率已不再是新一代嵌入式遙測前端處理器的瓶頸，基于單CPU、單總線和千兆以太網接口的體系結構成為新一代嵌入式遙測前端處理器的主流設計。板卡化后的遙測前端設備，如碼同步器、分路器、時碼發生器等作為計算機的一個插件板，嵌人到工業計算機系統中，其組成已簡化為：19英寸上架機箱、CPU板、多功能PCM分路器板、時碼板、D/A板和存儲設備，其典型結構與組成見圖1所示。新一代嵌入式遙測前端處理器體系結構簡化，性能和可靠性提高，成本降低，研制周期縮短，更容易集成為基于C/S結構的多數據流遙測數據處理系統。

　　四、 系統框圖

　　五、 項目產品清單

　　上述功能利用研祥CPCI平臺實現：選擇4U機箱CPC-8408B，有8個CPCI插槽，配冗余可熱插拔專用電源，風扇模塊易于拆卸，方便維修。主控卡采用CPC-1817，這是一款酷睿i7嵌入式級別的系統板，具有高性能、低功耗的特點，集成了豐富的外圍接口，板載4G內存，抗震動性強。為了滿足應用要求再搭配相應的應用板卡。

　　CPC-8408B

　　CPC-1817

　　六、EVOC產品優勢

　　1、國內最強大的CPCI產品研發隊伍，可提供國內最完善、最齊全的CPCI加固產品解決方案。

　　2、研祥CPCI產品應用于軍工、通訊、軌道交通、安防、電力、鋼鐵等多個行業

　　3、產品經過如性能、功能、可靠性、可維護性、抗震動性、抗沖擊性、抗寬溫環境變化性等各種測試，完全能保證其產品的穩定性與可靠性。

　　七、結論

　　基于CompactPCI總線的新一代嵌入式遙測處理器的設計和實現，使遙測數據處理系統的集成更加容易。可滿足現代軍、民機飛行試驗遙測數據處理要求。它的應用使我國的飛行試驗遙測數據處理技術水平得到很大的提升。同時，CompactPCI總線的加固特性，使以嵌人式遙測前端處理器為核心而組成的實時遙測數據處理系統，滿足了運輸類飛機機載要求和地面車載環境要求，拓寬了遙測前端處理器在軍工試驗和民用工業試驗等領域內的應用范圍，有著廣闊的應用前景。