终端系统是雷达不可缺少的组成部分，随着新体制雷达的不断出现，对设备的要求越来越高，功能越来越强，处理的信息量越来越大，为了适应这种需要，现代雷达终端系统设计已经广泛采用计算机总线技术、网络通信技术。

无源雷达探测的稳定性易受到辐射源信号强弱、天气、区域电磁环境和目标所在位置等因素的影响，为了提高目标的定位精度，达到稳定跟踪，需要大量的信息数据，为了满足大量的信息数据处理和高速传输的要求，从软／硬实现方面综合考虑，选用CPCI总线技术及相关产品作为系统开发平台，设计出了一种集成度高、体积小、多功能的基于CPCI总线的终端系统。

该终端系统呵完成数据处理、显示控制、通信管理、外设管理等任务；结构紧凑，所有板卡都集中在一个CPCI机箱内，加上两台显示器、两台操纵台就完成了所有的任务。

1 CPCI总线

CPCI 也称Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect)，中文称紧凑型PCI，是一种欧洲卡结构的总线接口，具有高性能工业用总线，能与PCI标准完全兼容的一种总线接口标准。CPCI技术架构更加开放、标准，基于CPCI技术架构的平台，具有集成度高、可扩展性强、捕拔安全方便的特点。可靠的欧洲卡结构，改善了散热条件，提高了抗振动冲击能力，符合电磁兼容性要求。欧式连接器，具备气密性、防腐性、可靠性等优点。

2 系统组成及工作原理

2．1 组成

文中介绍的终端系统由CPCI机箱、数据处理板卡、数据处理后传输板卡、显示控制板卡、显示控制板卡后传输板卡、通信管理板卡、通信管理后传输板卡、网络交换机板卡、网络交换机后传输板卡、两台显示器、两台操纵台等几部分构成。终端系统组成清单如表1所示。

CPCI机箱共有3组12个捕槽，每组有一个主板插槽，3个扩展插槽组成，呈一托三形式。各板卡都通过CPCI接插件插入综合分机，数据处理板卡、显示控制板卡插入机箱正面主板插槽、通信管理板卡插入与数据处理板卡同组的任意扩展插槽、网络交换机板卡插入机箱正面任意扩展插槽，后传输板卡插入机箱背面与正面的板卡——对应，比如数据处理板卡插入第二个插槽，那么数据处理后传输板卡从背面插入第二个插槽，机箱对内／对外连线都通过后传输板卡连接，正面无连接线，板卡位置一旦固定，就不可随意更改，否则影响接线关系，如要变动，对应的接线也要变动。

预留了比较多的扩展插槽，为系统功能的扩展提供了硬件基础；主板插槽和扩展插槽各自通用，也给故障定位和维修带来方便。整个平台结构紧凑、体积小、维修方便。电源采用两块开关电源插件热冗余备份的供电方式，两块插件硬件完全相同，单独任意一块插入任一电源插槽，都能给机箱正常供电；也可以两块插件一起供电；支持热插拔。这种灵活的供电方式，减少了由于电源故障造成的停机损失，提高了整个系统的可靠性。

2．2 工作原理

数据处理板卡的主要功能是接收前端分系统送入的目标数据，进行处理，形成目标信息，并控制通信管理板卡上报输出。系统有两块显示控制板卡，一块用来显示目标信息和产生模拟目标，用来测试系统工作状态及训练操作员，这里称为主显；一块用来显示辐射源数据库和监控界面显示，这里称为分显。两块板卡软／硬件一致可互换，通过菜单切换是要作为主显，还是作为分显。

通信管理板卡用于对外串口通信，包括8个RS232串口，受控于数据处理板卡。网络交换机板卡包括9个10＼100＼1000M自适应以太网接口，完成系统内部和对外网络通信。系统工作原理图如3图所示。

3 系统信号流程

系统信号流程如图4所示。外部数据通过网络和串口，传送到终端系统，数据处理单元对这些数据进行处理、分发；经过处理过的数据通过网络和串口送出。内部由数据处理单元处理过的显示数据，通过网络送至显示控制，经再处理通过人机交互界面显示；操作员通过操纵台，发送控制命令，达到对整个系统控制的目的。

4 软件开发

4．1 软件开发平台

为保证数据处理的实时性，系统的数据处理软件采用嵌入式Linux作为操作系统，嵌入式Linux具备开放性、多用户、多任务等特点。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，都能彼此兼容，可方便地实现互连。系统资源可以被不同用户各自拥有使用，即每个用户对自己的资源有特定的权限，互不影响。计算机可以同时执行多个程序，而且各个程序的运行互相独立。此外，Linux操作系统还具备灵活移植的特点，可应用于多种硬件平台，原型可以在标准平台上开发后移植到具体的硬件上，加快了软件与硬件的开发过程。

显示控制软件采用Windows XP操作系统，安装、使用、维护都很方便，基于Windows XP的图形化显示控制技术则实现了软件化实时显示的功能，具备友好的人机交互界面。

4．2 软件设计

软件设计是实现的关键。终端系统内的所有功能处理计算机都通过高速局域网连在一起，通过网络实现信息的交换和共享。软件设计框图如图5所示。

4．3 任务划分

在实时多任务操作系统中，任务划分的是否合理，将影响到整个系统的实时性能。任务划分过大，将起不到实时操作系统的作用，划分过小，又使得任务切换过于频繁。这里采用DARTS任务划分方法，DARTS是结构化分析／结构化设计的扩展，吸取了并行处理的经验，能较好地解决任务的分解与进程间的同步。

4．4 模块化设计

按照软件工程和模块化的方法进行系统软件设计，分清各处理模块的功能，做到模块功能的唯一性，从而缩短开发周期，提高了软件可靠性、可维性。

5 完善的BIT设计

系统具备完善的BIT设计，通过相互间传递测试数据来完成，所有板卡的BIT信息都在监控界面上显示，这样就能够获知每个板卡的工作状态，从而有效地排除故障。在系统调试还没有完成时，板卡的内存以及外设接口等的BIT，可通过系统上电或复位，由板卡计算机的BIOS自动检查完成，板卡计算机上的串行通讯口，可通过测试程序的自收／发数据检查来实现，其它接口如USB口、显示接口、PSII口等，均可通过接入相应的设备的方式来完成。

6 测试性

该终端系统具有完善的自我测试手段，只要系统中的各板卡通过自检，即可纳入系统进行测试。系统通过测试程序送出模拟的目标数据信号及显示信号，这些信号和实际的目标信号流程一致，借此可测试系统的整个处理通道及各功能模块是否正常。

系统除能进行自我测试以外，在配接测试计算机后亦可完成系统的仿真测试。测试计算机可以模拟前端的外系统送出的信号，并且接收终端系统送出的信号，这样即可测试系统的功能。一方面可提前模拟外系统与终端系统的对接过程，及早发现和排除问题，另一方面在实际联调的过程中可以方便地将故障隔离。测试框图如图6所示。

7 结束语

文中介绍的基于CPCI总线的无源雷达终端系统，满足了性能指标要求，能很好地完成目标参数录取、跟踪和各项战术功能。具备结构紧凑、体积小、设计灵活、可扩展性强的优点，解决了无源雷达数据处理和传输瓶颈。该系统的研制成功，为以后研制基于CPCI总

线的系统，提供了很好的借鉴。