基于多核DSP的认知雷达信号处理软件设计

发布时间：2017-10-21 20:32

  本文关键词：基于多核DSP的认知雷达信号处理软件设计

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【摘要】：认知雷达是目前雷达技术领域的研究热点,其特点是能够通过感知、分析外部目标、环境的特性,来改变系统工作模式及发射信号波形,优化配置系统资源,使雷达系统整体性能达到最优。高性能的数字信号处理平台是整个认知雷达探测系统的核心。本文基于以多核DSP TMS320C6678为核心的高性能数字信号处理板,描述了认知雷达系统及信号处理分系统的设计方案,详细介绍了信号处理板的设计方案,VPX体系架构,处理性能以及高速的数据传输交换能力。在雷达信号处理常规算法的基础上,论文给出了认知雷达的三种基本工作模式,分别是全空域探测模式,多波束检测模式和宽带ISAR成像模式。认知雷达可以根据外部环境的变化及实际探测需要来切换工作模式。全空域探测模式是同时发射16个波束,覆盖90度范围,数字信号处理平台同时接收并处理16个波束,获取全空域的目标及环境信息。多波束检测模式是同时最多发射3个波束,分别指向3个重点目标,并且波束能量可控,可以实现对重点目标的探测。宽带ISAR成像模式是对重点关注目标发射宽带线性调频信号,对接收回波进行ISAR成像处理,获取目标的图形,姿态等信息。文中详细讲述了三种模式的原理,并给出了在信号处理板上实现三种工作模式的总体方案和具体的实现技术,针对多核DSP的编程特点,综合使用编程语言和内联指令,并且根据不同的工作模式,分配相应的信号处理资源,并且分析了软件程序的运行性能,同时使用MATLAB产生的仿真数据验证处理结果。
【关键词】：认知雷达 TMS320C6678 信号处理 ISAR成像
【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】：2015
【分类号】：TN957.51;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 研究背景和意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-17
• 1.3 论文内容及安排17-18
• 第二章 雷达信号处理基本理论及工作模式18-36
• 2.1 信号处理基本理论18-25
• 2.1.1 连续相位编码信号18-19
• 2.1.2 脉冲压缩原理19-21
• 2.1.3 动目标检测原理21-24
• 2.1.4 恒虚警检测原理24-25
• 2.1.5 点迹凝聚25
• 2.2 全空域探测模式25-28
• 2.2.1 发射波形26-27
• 2.2.2 脉冲综合处理27-28
• 2.3 多波束检测模式28-30
• 2.4 宽带ISAR成像模式30-35
• 2.4.1 ISAR成像算法流程31
• 2.4.2 包络对齐31-33
• 2.4.3 相位补偿33-34
• 2.4.4 ISAR成像仿真34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 认知雷达信号处理系统组成36-56
• 3.1 认知雷达系统组成36-37
• 3.2 认知雷达信号处理系统组成37-38
• 3.3 多DSP信号处理板38-45
• 3.3.1 信号处理板方案38-40
• 3.3.2 处理板的VPX的体系架构40-42
• 3.3.3 信号处理板的处理性能42-45
• 3.4 基于SRIO的高速数据交换45-50
• 3.4.1 SRIO协议的优势45-47
• 3.4.2 基于SRIO的交换结构47-49
• 3.4.3 基于SRIO的数据交换49-50
• 3.5 基于PCIe的高速数据通信50-54
• 3.5.1 PCIe总线协议50-51
• 3.5.2 基于PCIe的交换结构51-53
• 3.5.3 基于PCIe的数据上传53-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第四章 认知雷达信号处理软件的设计与实现56-79
• 4.1 认知雷达信号处理软件总体框架56-59
• 4.1.1 软件任务分配方法56-57
• 4.1.2 信号处理软件设计57-59
• 4.2 全空域探测模式的实现59-67
• 4.2.1 软件程序总体方案59-63
• 4.2.2 信号处理程序各模块设计实现63-66
• 4.2.3 存储空间及程序运行时间分析66-67
• 4.3 多波束检测模式的实现67-70
• 4.3.1 软件程序总体方案67-68
• 4.3.2 信号处理程序各模块设计实现68-70
• 4.4 宽带ISAR成像的实现70-77
• 4.4.1 宽带ISAR成像程序总体方案70-71
• 4.4.2 宽带ISAR成像程序具体实现71-76
• 4.4.3 存储空间及程序运行时间分析76-77
• 4.5 本章小结77-79
• 第五章 总结与展望79-81
• 参考文献81-83
• 致谢83-85
• 作者简介85-86

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1 ;西安电子科技大学雷达信号处理国家级重点实验室简介[J];雷达学报;2012年03期

2 ;《雷达信号处理重点实验室基金》简介[J];西安电子科技大学学报;1997年S1期

3 ;雷达信号处理重点实验室1997年科研情况[J];西安电子科技大学学报;1997年S1期

4 孙晓闻,张林让,吴顺君;脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真[J];系统仿真学报;2002年11期

5 刘伟,李海,曾涛;面向对象通用雷达信号处理程序框架的设计与实现[J];北京理工大学学报;2004年08期

6 何宾,汪晓男;一种雷达信号处理系统新体系结构的设计[J];现代雷达;2004年10期

7 杨s，

本文编号：1075142