基于雷达组网远程监控系统设计与实现
2 主要接口设计
2．1 视频接口
模拟视频信号不能直接从网络传输，只有转换成为符合ITU-R BT.656标准的数字信号，才可方便地利用DSP进行压缩处理后上网传输。 TI公司生产的TVP5150是一款电视信号解码专用芯片，支持NTSC／PAL／SECAM三种制式，对输入的模拟视频信号进行A／D转换、视频图像的箝位及抗混叠滤波等预处理、模拟数字化转换及亮度／色度、水平／垂直同步等信号的分离，将模拟视频信号转换为数字并行信号BT．656码流格式，行／场同步信号包含在BT．656数字视频数据流的EAV和SAV中。
TMS320DM642的3个视频端口VP0，VP1和VP2，支持BT．656数字视频格式，每个视频端口可配置为A，B两个通道，这两个通道具有一个可分离的5120B捕获／显示缓存。设置其VP0和VP1为输入视频端口，作为4路雷达状态视频输入口，VP0的A，B通道分别与第1，2通道的TVP5150连接；VP1的A，B通道分别与第3，4通路通道的TVP5150连接。TMS320DM642通过I2C总线对TVP5150的参数进行配置，每路TVP5150输出配置为8 b的YUV422格式，设分辨率为CIF(352×288)。一条I2C总线只能访问2个TVP5150配置口，因而使用输入／输出端口GPIO控制I2C总线的切换，通过软件设GPO[0]为“0”时，选通第1，2通道TVP5150进行配置；而设GPO[0]为“1”时，则选通第3，4通道TVP5150进行配置。
解码器TVP5150在本地时钟的控制下，通过EDMA通道自动向TMS320DM642视频端口缓冲区单元发送数据，当采集完一场数据时产生DMA中断。在DMA中断服务程序中完成相应的处理后，存储到外部SDRAM。TVP5150的GPCL引脚用来控制视频数据流的采集，当GPCL为1时，允许VP口对输入视频数据流进行采集；当GPCL为0时，禁止采集。
2．2 网络接口
TMS320DM642内部集成有以太网媒体访问控制器和管理数据输入／输出模块(EMAC+MDIO外设)。EMAC为DSP内核与网络提供了一个有效的接口，EMAC为网络的数据通路，MDIO是EMAC的状态和控制接口，EMAC／MDIO控制寄存器直接映射到TMS320DM642存储区。EMAC支持10 Base-T，100 Base-TX，可在10 Mb／s和100 Mb／s的速度下进行全双工或半双工传输。支持EMAC／MDIO复位和优先级，具有4 KB的缓存，传输CRC自动生成，并提供硬件流控制及服务质量保证(QoS)支持。
EEMAC接口支持到计算机网络协议的数据链路层，支持标准的MII接口与物理层设备相连。物理层设备使用BROADCOM公司的BCM5221、Pul se公司的1：1型隔离变压器H1102和AMP公司的RJ 45连接器，网络通信硬件电路结构如图2所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/155098.htm
BCM5221为10Base-T／100 Base-TX以太网控制器，兼容IEEE 802．3标准，其MII接口与TMS320DM642的MII接口对接。视频数据经TMS320 DM642压缩处理之后，传输到BCM522转换为以太网物理层能接收的数据，通过网络电平转化芯片H1102处理，经RJ 45接口传输到以太网上。
3 信息采集处理
3．1雷达状态信息采集
雷达状态信息包括两部分，一部分是雷达系统的内部信息，主要是通过其各分机检测仪表和监控台显示出来的，它们直接反映了接收机、发射机、信号处理机、天线、伺服等分系统运行情况；而另一部分是设备周边的外部情况，包括雷达机电设备外部状况、人员操作及周边环境情况等。
雷达内部信息的视频信号从系统控制台和伺服控制台上录取，通过信号转换器规整成为标准制式视频信号；外部信息采用摄像方式将雷达站设备外观、人员操作情况及周边环境摄制为标准制式视频信号。4路视频信号：一路由视频转换器将雷达监控台显示的系统信息转换成PAL制式视频信号；一路由视频转换器将伺服监控台显示的天控状态信息转换成PAL制式视频信号；一路由外摄像机提供雷达站外部天线指向及周边情况的视频信号；一路由舱内摄像机提供设备状况和人员操控情况的PAL制式视频信号。雷达状态信息和周边环境情况的4路模拟视频信号通过4路解码器转换为转换成4路8 b的ITUBT．656格式的数字视频信号。
3．2 数据处理
为了提高数据传输效率，必须选择先进的压缩标准进行数据压缩处理。H．264是新一代视频压缩标准，加强了对各种信道适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对丢包和误码的处理；且应用范围较宽，满足不同速率、不同解析度以及不同场合传输的需求。本系统的数字视频信号压缩编码采用H．264标准，该标准是根据图象序列中的冗余来进行数据压缩的，其压缩率比MPEG-4高1．5～2倍，且引入了面向IP包的编码机制，码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适应IP和无线网络的应用。尽管H．264运算复杂度是H．2 63和MPEG-4的3～5倍，但TMS320DM642处理能力满足H．264编码算法的要求。
视频信号处理的主要操作是循环采集一帧图像，发送消息给图像压缩任务，并等待传输完成消息。图像压缩任务主要操作是循环等待视频采集任务发来的采集完成消息，然后调用H．264编码模块进行压缩图像，当H．264码流形成后，发送编码完成消息给码流传输任务。码流传输任务也是在不断循环等待编码任务完成信号，使用TCP／IP协议传输H．264码流，再发送传输完成消息给采集处理任务。三项任务互相协作，完成图像的采集、压缩、传输功能。
4 结语
本文根据雷达组网系统设备特点，设计了一种集雷达系统信息采集处理功能和网络数据传输功能为一体的远程视频监控系统，使远端雷达站具备了收集状态信息及向监控中心传输的能力。该系统具有处理速度快、工程易于实现、扩展升级方便等特点，信息显示不需要监控中心重新采编，对分布系统设备集中管理有很好的推广价值。
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