舰载火控雷达信号处理机设计与开发

发布时间：2017-11-26 08:00

  本文关键词：舰载火控雷达信号处理机设计与开发

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【摘要】：舰载火控雷达是一种舰艇上的武器装备,用于跟踪海面或空中目标,并为武器指挥控制系统提供目标坐标数据。从上世纪四十年代以来,舰载火控雷达就开始受到各国海军的高度重视,此类雷达与舰载武器配套构成一个完整的武器系统。经过几十年的发展,其性能得到了很大的提高,已成为舰载作战系统的重要组成部分,担负着无源侦查、远程警戒、搜索、跟踪、目标指示、火控制导等任务。本文结合某舰载火控雷达信号处理机的研制要求,利用ADSP TS201信号处理硬件平台,研究该舰载火控雷达的信号处理算法及具体工程实现过程。首先本文按照不同的工作模式分别介绍了该雷达信号处理机的信号处理方案,分别有搜索模式下的信号处理流程和跟踪模式下的信号处理流程,并按照信号处理流程的顺序介绍了其中涉及的关键信号处理算法,例如:脉冲压缩算法、动目标检测算法、恒虚警检测算法、点迹凝聚算法以及比幅单脉冲测角算法,并对这些理论算法进行了计算机仿真,给出了MATLAB仿真结果图以及具体的结果分析,结果表明MATLAB仿真是正确的。由于探测超低空目标时会受到多径效应的影响,可能会检测不到目标,需要采用多重频的方法来确定目标,所以本文还简要探讨了低空多频M/N检测算法。其次本文介绍了该雷达信号处理机的系统组成以及信号处理板的硬件平台,包括信号处理板的内部结构、硬件资源、8片DSP间的链路口拓扑结构和TS201DSP芯片的性能。并结合该硬件平台,对数据传输方式与数据存储方式进行了分析介绍,同时对主要信号处理功能模块的处理时间也进行了计算与统计,进而在满足时序要求的前提下给出了各片DSP的任务分配方案及时序图。接着给出了DSP工程实现中主要信号处理功能模块的信号处理流程图以及相应的DSP处理结果与结果分析,将DSP处理结果与MATLAB仿真结果进行比较,结果表明DSP处理过程是正确的。最后本文从四个方面探讨了TS201 DSP汇编程序的优化方法,分别为:①指令并行,同时利用X运算块和Y运算块;②采用软件流水线操作;③双整型ALU的同时运用及双寄存器、四寄存器的存储访问;④减少程序中的延时。DSP程序是在VisualDSP++5.0软件环境下采用C语言与汇编语言进行混合编写的,为了提高程序的执行效率并兼顾程序的可读性,主程序利用C语言进行编写,各个核心子程序利用汇编语言进行编写,所以汇编语言的执行效率对于整个信号处理系统的实时性显得尤为重要。在编写汇编程序的过程中可以通过上述四个优化步骤进行优化自检,本文也给出了一个程序优化的实例,将恒虚警检测算法程序优化后与优化前进行对比,结果表明所占DSP内存不变的情况下软件执行效率提高了约47.77%。文章的最后还分析了在工程调试中遇到的链路口通讯问题,并给出了有效的解决方法。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.703;TN957.51

【共引文献】

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本文编号：1229067