基于多核DSP和FPGA的测距仪数字信号处理平台设计

发布时间：2020-05-30 22:30

【摘要】：测距仪数字信号处理平台是长基线定位系统的一部分,用于实现信号的检测和定位测距。本文设计的测距仪数字信号处理平台基于TI多核DSP TMS320C6674和Altera Cyclone IV GX系列FPGA,包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计主要实现以多核DSP为核心的多核DSP板卡和以FPGA为核心的信号采集板卡以及背板的电路设计。软件设计实现的功能是FPGA板卡采集数据,通过PCIE总线传输数据到多核DSP板卡,在多核DSP板卡上完成多通道信号的相关检测。本文首先完成测距仪数字信号处理平台的硬件设计。对于多核DSP板卡阐述了多核DSP的最小系统设计方法,包括供电、时钟、JTAG、存储器和板级管理器等设计,并结合PCIE总线的特性使用AMC接口设计了板间通信接口。对于FPGA板卡介绍了FPGA的最小系统和AD采集电路等设计,对于背板给出了背板的电路设计方法。然后完成FPGA信号采集板卡和多核DSP信号处理板卡的软件设计。在FPGA中编写AD控制程序实现数据采集,搭建Qsys模块设计PCIE总线的EP端向DSP发送数据。在多核DSP的核0中设计PCIE总线的RC端接收数据,使用IPC核间通信模块实现信号在核0和核1之间的传输,搭建SYS/BIOS系统实现任务的调度并在核1中完成信号的检测。最后将FPGA板卡和多核DSP板卡插入背板中测试板间PCIE的通信速率和系统的运行情况。经过实际测试和系统联调,测距仪数字信号处理平台工作稳定,可以实时完成单核十通道信号相关检测任务并且可扩展性高,为后期对相关检测算法的升级和通道扩展提供条件。
【图文】：

图 1.1Avtrak6 产品挪威的 Kongsberg Simard 公司主要从事海洋探测定位产品的研发，其设计的 HPR和 HiPAP 系列产品以其优异的测距精度，稳定的工作能力深受全球客户的青睐。以HiPAP10 产品为例，它的测距精度优于 50cm，可以应用在万米海深中[7]。该公司产品如图 1.2 所示：图 1.2 Kongsberg 公司水声定位产品国外在水声定位系统上还有很多先进的定位设备制造公司，比如法国的 IXBLUE和美国的 Benthos 公司等[8]

哈尔滨工程大学硕士学位论文图 1.1Avtrak6 产品挪威的 Kongsberg Simard 公司主要从事海洋探测定位产品的研发，其设计的 HPR和 HiPAP 系列产品以其优异的测距精度，稳定的工作能力深受全球客户的青睐。以HiPAP10 产品为例，它的测距精度优于 50cm，，可以应用在万米海深中[7]。该公司产品如图 1.2 所示：
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN911.7

【参考文献】

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本文编号：2688824