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Inovasense
Fallstudie
FPGA Verteidigung DO-254 Avionik

Verarbeitungseinheit für Millimeterwellenradar (DAL-B)

Kundenspezifischer FPGA-basierter Signalprozessor mit <1 µs Latenz. Vollständig nach DO-254 DAL-B für die EU-Verteidigungsavionik zertifiziert. 100 % souveräne IP.

Signalprozessor für Millimeterwellenradar (DAL-B)

Eine deterministische, FPGA-basierte Radarverarbeitungseinheit, die für die EU-Verteidigungsavionik entwickelt wurde und eine Latenz im Sub-Mikrosekundenbereich bei vollständiger DO-254 DAL-B-Zertifizierung erreicht.

Technische Daten

ParameterSpezifikation
PlattformXilinx Artix-7 / Zynq-7000 (Automotive-Grade)
Latenz< 1 µs (Glass-to-Glass)
ZertifizierungDO-254 DAL-B (Hardware), DO-178C DAL-B (Software)
SchnittstellenPCIe Gen3 x4, 10GbE, JESD204B
Leistungsaufnahme12 W TDP (maximale Last)
Betriebstemperatur-55 °C bis +125 °C (nach Militärstandard)
SicherheitBitstream-Verschlüsselung, Secure Boot (authentifizierter Systemstart), Manipulationsschutzgitter

Die Herausforderung

Moderne Verteidigungsavionik erfordert Radarsysteme, die Bedrohungen in Echtzeit und ohne Fehlertoleranz erkennen, verfolgen und klassifizieren können. Herkömmliche DSPs (digitale Signalprozessoren) verursachen einen inakzeptablen Latenz-Jitter. Der Kunde benötigte eine deterministische, hardwarebeschleunigte Lösung, die 40 Gbit/s an rohen IQ-Daten verarbeiten und gleichzeitig die strengen SWaP-C-Anforderungen (Größe, Gewicht, Leistungsaufnahme und Kosten) erfüllen konnte.

Unsere Lösung

Wir haben eine kundenspezifische System-on-Chip (SoC)-Lösung auf der Xilinx-Zynq-Plattform entwickelt, bei der die gesamte Signalverarbeitungskette in die programmierbare Logik des FPGAs ausgelagert wird:

  1. Hardwarebeschleunigung für FFT: Kundenspezifische Pipelined-FFT-Engines verarbeiten 4096-Punkt-Transformationen in < 500 ns.
  2. CFAR-Detektion: Algorithmen zur konstanten Falschalarmrate (CFAR) sind in VHDL für eine adaptive Schwellenwertbildung implementiert.
  3. Strahlformung: Matrixoperationen für die digitale Strahlformung werden über mehr als 500 DSP-Slices parallelisiert.

Regulatorische Souveränität

Dieses vollständig innerhalb der EU entwickelte Projekt gewährleistet 100 % Hardware-Souveränität:

  • Keine ITAR-Beschränkungen: Vollständig exportierbar gemäß der EU-Dual-Use-Verordnung (2021/821).
  • Eigentum am Quellcode: Der Kunde behält das vollständige Eigentum am VHDL-Quellcode.
  • Europäische Lieferkette: Die Stückliste (BOM) wurde auf kritische Abhängigkeiten von Nicht-EU-Quellen überprüft und bereinigt.