Главная Промышленная автоматика.

6.3. ОСОБЕННОСТИ ЦСО, РЕАЛИЗОВАННОЙ НА ОСНОВЕ ППС

Алгоритмы фуищионироваиия ЦСО, описанные в гл. 2, могут быть реализованы не только рассмотренными выше аппаратными методами, но и программными средствами. Обычно для этого используется специальный программируемый процессор с высокой производительностью, которая обеспечивается тем, что его архитектура и система команд максимально приспособлены к реализации алгоритма обработки сигналов ЦРСА [43, 45]. Согласно [46] такие процессоры должны иметь быстродействие не менее 5-10 on./с при длине полного слова 16-24 разряда. Условно программируемые процессоры можно разделить на две группы: программно-управляемые процессоры (ПУП) и программные процессоры (ПП) (как одно-, так и мультипроцессорные).

Под программно-управляемыми здесь понимаются такие специальные процессоры, основные функции которых (например, корреляционная обработка ЛЧМ- или ФКМ-сигналов, БПФ, гетеродинирование и т. д.) реализованы аппаратно. Однако в отличие от приведенной выше аппаратной реализации ЦСО, здесь все режимы р.аботы процессора задаются программно путем засылки из БЭВМ в специальные регистры управляющих слов. Такое ре-П1ение позволяет в определенных пределах изменять режим работы ППС и .делает процессор частично управляемым.

Для реализации указанных возможностей в .представленной выше аппаратной реализации ЦСО все ПЗУ, храпящие константы режима обработки, должны быть заменены на ОЗУ. Это позволяет оперативно изменять значения используемых констант путем переписывания из какого-либо внешнего ЗУ (например, из ПЗУ большой емкости, хранящего все возможные их значения). В этом случае адрес чтения параметров из внешнего ЗУ будет определяться управляющим словом, записанным в специальном регистре процессора. Так появляется возможность изменять в полете по команде БЭВМ частоту гетеродинирования в блоке коррекции фаз и тем самы.м плавно изменять вынос зоны обзора РЛС при передне-боковом обзоре; .можно также изменять опорные функции по азимуту и дальности, которые определяют фокусировку при выносе полосы обзора по дальности и закон модуляции зондирующего импульса и т. д.

Таким образом, ПУП имеют определенную гибкость и обладают таким преимуществам жестких процессоров, как высокое быстродействие и относительно небольшие масса и габариты. Примером такого процессора является ПУП фирмы RCA (США) [43], структура которого приведена на рис. 6.16. Он представляет собой устройство, обеспечивающее корреляционную обработку различных ЛЧМ-сигналов с тактовой частотой до 10 МГц методом БС, и может быть использован в блоке сжатия по дальности или в ФС (см. рис. 6.2). Изменение режимов его работы осуществляется изменением информации, записываемой из БЭВМ в управляющие ЗУ. Эта схема почти полностью 1ПОвторяет структуру



Упрабляюшие слада из БЗВМ

zzrzi

ЗУ гетвроди-нироВания

Входной сигнал

Буферное НХЬ" ЗУ

ЗУ опорной функции

Процессор БПФ

ЗУ обеспечения Витавай реЪерсии

амплитудной коррекции


Процессор обратного БПФ

Буферное ЗУ


Вычислитель

модуля

J{m,cf)

Рпс. 6.16. Структура программно-управляемого процессора фирмы RCA

Квадратурные спстадляк1Ш,ие сигнала Щ(г,рТз)

Комплексные саста&ляоиие /сигнала Ц(т,р}

В{т,р}

Компенсация

.. ..

Сжатие па

дальности

ii{m,p,]

"Р Ф8,

Jbie поправки

Буферное ЗУ

ЦВМ иправления РЛС

Опорные функции па дальности па азимуту

3{т,1})

Выходные данный В ЦСИ

Вычисления

3[m,t)

модуля

Рпс. 6.17. Структурная схема носледовательиостп реализации алгоритмов ЦСО с помощью ОПП



ЦСО, представленную на рис. 2.8 и подробно описанную в гл. 2. Поэтому остановимся лишь на отличиях схемы рис. 6.16.

В структуре процессора отсутствует ПФ, осуществляющий сужение полосы ЦСО методом ЧС. В процессор введено доцолпи-тельное ЗУ амплитудной коррекции, позволяющее в некоторой степени скомпенсировать амплитудные искажения выходного сигнала 1{т, р), возникающие в процессе обработки. Новым по отношению к структуре, показанной на рис. 2.8, является введение возможности изменения содержимого запоминающих устройств фазовой коррекции и опорной функции по .команде от БЭВ.М, что в конечном счете обеспечивает изменение режима работы ЦРСА. Введенные дополнительные буферные ЗУ не вносят каких-либо изменений в процесс обработки сигнала и служат лишь для развязки отдельных устройств процессора.

Другим примером ПУП может служить разработанный фирмой Дженерал Электрик процессор РЛС APG-67, устанавливаемый на самолет F-20 [47]. По оценке его разработчиков, использование такого типа процессора позволило создать ЦСО малых размеров [47].

Обладая преимуществами жестких процессоров, ПУП все же сохранили и часть их недостатков и в первую очередь - ограниченную гибкость. Значительно более высокую гибкость ЦСО обеспечивает использование однопроцессорных программных процессоров (ОПП), являющихся в определенном смысле универсальными. Принципиальное отличие ОПП от ПУП состоит в то-м, что он представляет собой ЭВМ ic одним АЛУ и соответствующей системой команд, ориентированной на выполнение определенных алгоритмов. Так к примеру, ОПП способен реализовать все выполняемые в ЦСО операции, в том числе логические, арифметические и т. д. Однако от обычных БЭВМ ОПП отличаются специальной архитектурой и системой команд, ориентированных в первую очередь на обработку сигналов ЦРСА. Это обеспечивает более высокое по сравнению с БЭВМ быстродействие ОПП.

На рис. 6.17 приведена типовая структурная схема последовательности реализ-ации алгоритмов в ЦРСА, реализуемая с помощью ОПП [46]. Назначение всех составных элементов схе.мы и варианты их схемной реализации уже были рассмотрены выше и нояснений не требуют. Отличием ЦСО (рис. 6.17) от рассмотренных ранее является то, что управление и синхронизация процессов при выполнении алгоритмов синтезирования возлагается на специальную управляющую (центральную) БЭВМ. В задачи этой .машины входит также подготовка данных для обработки сигналов: расчет опорной функции, обработка информации ППС и определение фазовых поправок, формирование опорной функции, сжатия по дальности и т. д. БЭВМ должна также обеспечивать смену программ ОПП при изменении режима работы РЛС непосредственно в полете. Например, в ЦРСА самолета F-\6 программы меняются путем их переписи в ЗУ ПП из специально-212





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [69] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0037