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
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Plattform | Xilinx Artix-7 / Zynq-7000 (Automotive-Grade) |
| Latenz | < 1 µs (Glass-to-Glass) |
| Zertifizierung | DO-254 DAL-B (Hardware), DO-178C DAL-B (Software) |
| Schnittstellen | PCIe Gen3 x4, 10GbE, JESD204B |
| Leistungsaufnahme | 12 W TDP (maximale Last) |
| Betriebstemperatur | -55 °C bis +125 °C (nach Militärstandard) |
| Sicherheit | Bitstream-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:
- Hardwarebeschleunigung für FFT: Kundenspezifische Pipelined-FFT-Engines verarbeiten 4096-Punkt-Transformationen in < 500 ns.
- CFAR-Detektion: Algorithmen zur konstanten Falschalarmrate (CFAR) sind in VHDL für eine adaptive Schwellenwertbildung implementiert.
- 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.