一种基于FAS466的合成孔径雷达高速数据记录器的设计
摘要：介绍一种基于高性能SCSI总线处理器FAS466的专用高速合成孔径雷达（SAR）数据存储设备的设计。该设备可以脱离微机平台时将SAR数据记录到SCSI硬盘。给出了记录器的系统结构和硬件、软件设计方法。关键词：FAS466处理器 合成孔径雷达 高速数据记录 SCSI接口标准
合成孔径雷达(SAR)经历了从光学记录成像到数字记录成像，从低分辨率到高分辨率，从单通道、单极化到多通道、多极化，从单频到多频的发展过程。SAR系统的迅速发展，使SAR的数据量也急剧增多，普通的存储器已经无法满足SAR系统对大容量、高速数据存储的要求。
常规的数据记录器的设计思路是通过高速PCI接口，采用SCSI总线处理器将高速数字信号存入SCSI硬盘。其缺点是数据传输的速率受PCI带宽的限制，而且PCI接口对微机系统的依赖性，使系统的模块化设计变得非常困难。另外，SAR对数据记录器的可靠性和工作环境的要求也非常高，使SAR数据记录器不能按照常规的方法设计。笔者通过对SAR系统的研究，基于模块化设计的思想，开发了一种基于FAS466的高速实时数据记录器。其特点是采用高速DMA接口、可脱离微机平台工作、体积小、可靠性高，实际持续存储速度达到72MB／s。
图1
1 SCSI总线和硬盘
SCSI是美国ANSI9．2委员会定义的计算机和外设之间的接口标准。本系统采用SCSI硬盘，因为5CSI接口比常见的IDE接口具有更多优点：(1)SCSI提供了一个高速传输通道，传输速度更快；(2)SCSI接口采用总线主控数据传输(Bus Master Data Transfer)，占用CPU资源少；(3)可同时串接多台不同类型的设备；(4)SCSI硬盘在标识硬盘扇区时使用了线性的概念，即硬盘只有顺序的第1扇区、第2扇区…第n扇区，不像IDE硬盘的"柱面／磁头／扇区"三维格式。这种线性编排方式访问延时最小，可加快硬盘存取速率，尤其在持续大容量控据存储时，所显现的优势更为明显。
2 系统的硬件结构设计
整个系统的设计总体框图如图1所示，包括高速数据源、高速差分接收器、DMA控制器、数据缓存器、DSP微处理器、SCSI协议控制器和高速SCSI硬盘等子系统；下面分别给出各子系统的设计(PAD BUS表示控制信号线，DATA BUS表示数据信号线)。
2．1 高速数据源和高速差分线性接收器
系统的高速数据源接口为16位的并行接口，数据传输接口的所有信号均采用低电压差分模式LVDS传输，信号进入记录器之后要将LVDS电平转换成TTL电平。
2．2 数据缓存器
[1] [2] [3]