核與核之間采用內(nèi)部中斷通信機(jī)制協(xié)調(diào)各任務(wù)的執(zhí)行，包括:
[0025]a) DSP 核 1
[0026]與DSP核2之間進(jìn)行慣性解算信息與深組合濾波信息交互；
[0027]與DSP和4之間進(jìn)行IMU數(shù)據(jù)、外部控制指令、定位結(jié)果信息的交互；
[0028]b) DSP 核 2
[0029]與DSP核1之間進(jìn)行慣性解算信息與深組合濾波信息交互；
[0030]與DSP核3之間進(jìn)行衛(wèi)星環(huán)路累積值、衛(wèi)星環(huán)路觀察量和深組合濾波信息交互；[0031 ] 與DSP核4之間進(jìn)行環(huán)路控制信息和數(shù)據(jù)監(jiān)控信息交互；
[0032]c) DSP 核 3
[0033]與DSP核2之間進(jìn)行衛(wèi)星環(huán)路累積值、衛(wèi)星環(huán)路觀察量和深組合濾波信息交互；
[0034]與DSP核4之間進(jìn)行衛(wèi)星定位觀察量以及衛(wèi)星定位信息輸出信息交互；
[0035]d) DSP 核 4
[0036]與DSP核1之間進(jìn)行IMU數(shù)據(jù)、外部控制指令、定位結(jié)果信息的交互；
[0037]與DSP核2之間進(jìn)行環(huán)路控制信息和數(shù)據(jù)監(jiān)控信息交互；
[0038]與DSP核3之間進(jìn)行衛(wèi)星定位觀察量以及衛(wèi)星定位信息輸出信息交互。
[0039]本發(fā)明的有益效果為:
[0040](1)本發(fā)明的基于多核DSP的慣性/衛(wèi)星深組合信息處理硬件平臺，采用一體化設(shè)計(jì)思想，集慣性信息處理硬件與衛(wèi)星導(dǎo)航信息處理硬件于一體，減小了硬件體積，降低了硬件功耗，節(jié)省了硬件成本；
[0041](2)采用高精度時鐘，全硬件平臺的同頻同源，保證了下變頻時鐘、慣性\衛(wèi)星數(shù)據(jù)采樣時鐘、運(yùn)算時鐘的一致性；
[0042](3)信息處理采用FPGA+多核DSP架構(gòu)，保證了深組合算法對于信息實(shí)時共享、運(yùn)算資源與運(yùn)算實(shí)時性的要求。
【附圖說明】
[0043]圖1為本發(fā)明的信息處理硬件平臺的組成示意圖；
[0044]圖2為衛(wèi)星射頻前端模塊一次下變頻方式示意圖；
[0045]圖3為深組合信息處理模塊示意圖。
[0046]圖中，1-衛(wèi)星射頻前端模塊，2-時鐘模塊，3-ADC轉(zhuǎn)換模塊，4_慣性信息采集模塊，5-衛(wèi)星基帶信息處理模塊，6-深組合信息處理模塊，7-對外通信模塊，8-電源模塊，11-低噪放芯片，12-濾波器，13-放大器，14-AGC模塊，15-晶振，16-鎖相環(huán)，17-下變頻器件，51-FPGA芯片，61-DSP芯片，90-衛(wèi)星天線/多系統(tǒng)天線，91-頂U(kuò)，92-綜控設(shè)備，93-測試設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的一種基于多核DSP的慣性/衛(wèi)星深組合信息處理硬件平臺進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0048]一種基于多核DSP的慣性/衛(wèi)星深組合信息處理硬件平臺，如圖1所示，包括依次連接的衛(wèi)星射頻前端模塊1、ADC轉(zhuǎn)換模塊3、衛(wèi)星基帶信息處理模塊5、深組合信息處理模塊6以及分別與衛(wèi)星基帶信息處理模塊5連接的慣性信息采集模塊4和對外通信模塊7，還包括為整個平臺提供時鐘的時鐘模塊2和為整個平臺供電的電源模塊8。
[0049]衛(wèi)星射頻前端模塊1主要把衛(wèi)星天線/多系統(tǒng)天線90接收的射頻信號下變頻為模擬中頻信號，然后送入ADC轉(zhuǎn)換模塊3中，衛(wèi)星射頻前端模塊1主要包括低噪放芯片11、濾波器12、放大器13、AGC模塊14、晶振15、鎖相環(huán)16和下變頻器件17。衛(wèi)星射頻前端模塊1采用圖2所示的一次下變頻方式:天線接收到的衛(wèi)星信號先經(jīng)過低噪放芯片11進(jìn)行放大，然后經(jīng)過濾波器12濾除帶外雜散信號，接著經(jīng)過放大器13再次進(jìn)行放大后，由下變頻器件17將放大后的信號和本振信號進(jìn)行混頻，混頻后信號變換為模擬中頻信號，再經(jīng)過放大器13和AGC模塊14功率控制后，傳輸?shù)胶蠹夒娐?；晶?5和鎖相環(huán)16用于產(chǎn)生本振信號。
[0050]時鐘模塊2主要為信息的采集、射頻本振、衛(wèi)星基帶信息處理模塊5和深組合信息處理模塊6提供統(tǒng)一的工作時鐘。深組合系統(tǒng)硬件平臺要重點(diǎn)考慮時鐘電路的設(shè)計(jì)，對時鐘電路有兩方面的要求:1)所有時鐘同源，射頻頻綜、AD采樣、基帶處理、頂U(kuò)數(shù)據(jù)采集最好應(yīng)用同一時鐘，有利于組合導(dǎo)航算法時鐘相關(guān)誤差的消除與模型的設(shè)計(jì)；2)高精度時鐘，采用恒溫晶振，有條件可以采用銣鐘。
[0051]ADC轉(zhuǎn)換模塊3實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星模擬中頻信號的數(shù)字采樣，采樣后的數(shù)據(jù)送入基帶信號處理模塊5中，采樣率應(yīng)滿足采樣定律；采樣位數(shù)一般為8位，若考慮衛(wèi)星信號抗干擾處理，則ADC芯片選型要求量化位數(shù)要高，可以選用14位或16位，以保證具有足夠的動態(tài)范圍以保證干擾信號和衛(wèi)星信號同時采集。
[0052]慣性信息采集模塊4主要通過RS422接口或其他接口采集頂U(kuò)91 (陀螺、加速度計(jì))提供的慣導(dǎo)數(shù)據(jù)流；
[0053]基帶信號處理模塊5主要完成兩種功能:衛(wèi)星信號抗干擾和衛(wèi)星基帶信號處理?？垢蓴_算法目前主要采用聯(lián)合空時抗干擾算法或波束形成算法，所述抗干擾算法和波束形成算法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。衛(wèi)星信號基帶處理完成對衛(wèi)星信號的捕獲和跟蹤，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模相關(guān)運(yùn)算邏輯，需要滿足高靈敏度信號接收、快速失鎖重捕、抗欺騙式干擾等性能指標(biāo)對于邏輯資源的要求。基帶信號處理在FPGA芯片51中實(shí)現(xiàn)。
[0054]深組合信息處理模塊6主要進(jìn)行衛(wèi)星定位解算、慣性信息解算以及組合解算；該部分是深組合算法實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算硬件保障?？紤]到深組合運(yùn)算對于運(yùn)算能力和實(shí)時性方面的要求，采用多核DSP芯片61的方案，在提高運(yùn)算能力、并行運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)部共享方面有巨大的優(yōu)勢，同時有利于集成設(shè)計(jì)和電路的小型化。深組合信息處理模塊可以選用兩核或四核DSP，運(yùn)算核越多，運(yùn)算資源和實(shí)時性越可以得到保障。此設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是集成度高，有利于硬件小型化和硬件成本的節(jié)省；多個DSP處理器增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)算能力，同時有利于運(yùn)算資源分配，對于深組合算法，可以提供一個專門用于環(huán)路控制的DSP核，保證了運(yùn)算的實(shí)時性；同時DSP核之間采用內(nèi)部總線或RAM共享的方式交互數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理路徑大大縮短，沒有數(shù)據(jù)量和速率的限制這方面的顧慮，實(shí)時性也會有大幅提高，為深組合算法功能的實(shí)現(xiàn)和性能的提升提供了支持。
[0055]對外通信模塊7主要進(jìn)行定位導(dǎo)航解算信息的對外傳輸，將經(jīng)衛(wèi)星基帶信息處理模塊5和深組合信息處理模塊6處理得到的組合導(dǎo)航結(jié)果交互至綜控設(shè)備92及測試設(shè)備93ο
[0056]電源模塊8為硬件平臺各模塊進(jìn)行供電。
[0057]米用多核DSP的深組合信息處理模塊6,最重要的是DSP多核之間的任務(wù)劃分分配，以及多核之間的信息共享交換方式與機(jī)制。本發(fā)明給出了 4核DSP任務(wù)劃分的一種方案:DSP核1主要用于慣性導(dǎo)航解算，DSP核2主要用于慣性/衛(wèi)星深組合解算，DSP核3主要用于衛(wèi)星捕獲、跟蹤控制以及衛(wèi)星導(dǎo)航定位解算，DSP核4主要用于慣性信息采集以及對外結(jié)果數(shù)據(jù)通信，如圖3所示。
[0058]本發(fā)明給出了深組合信息處理硬件平臺的一種通信機(jī)制方案，如圖3所示，硬件平臺采用中斷的方式進(jìn)行信息交互，中斷分為內(nèi)部中斷和外部中斷，外部中斷與DSP核4進(jìn)行連接，包括:
[0059]1)基帶信息處理定時中斷，優(yōu)先級最高，完成衛(wèi)星信號的捕獲和跟蹤環(huán)路控制，典型周期0.505ms ；
[0060]2)慣性信息采樣定時中斷，優(yōu)先級次高，完成慣性信息的讀入，典型周期5ms ；
[0061]3)衛(wèi)星信息采樣定時中斷，完成衛(wèi)星基帶數(shù)據(jù)讀入，用于衛(wèi)星定位解算，典型周期50ms，