基于TMS320C6678的多功能阵列雷达信号处理

发布时间：2022-10-29 19:56

　　随着雷达体制的不断发展,阵列雷达依靠空域采样特性可以灵活地形成天线波束,这使得目标检测的空域处理更加方便。阵列雷达集成了相控阵和MIMO多种雷达体制,以及搜索加跟踪的多功能性,使其应用越来越广泛,是近年来发展的热潮。随着雷达信号处理算法功能的不断改进以及A/D采样的大步提升,对信号处理平台提出了更高的性能要求,实时性、高效率、大数据量、多波束等成为了现阶段主要的处理需求,因此,多核架构的信号处理器应运而生。近几年来,在DSP市场上,随着ADI公司TigerSHARC系列的ADSP-TS201S宣布停产,TI公司的占有份额最高。旗下性能最好的是C66x系列DSP,本论文的工程硬件实现就是基于Xilinx Virtex6 FPGA和TI公司的TMS320C6678芯片。TMS320C6678高度集成8个主频为1.25GHz的内核,可完成定点浮点运算,同时还集成了众多的外设接口,支持系统级的扩展和互联,为数据在芯片与芯片间、板卡与板卡间的传输提供了强大的支持。另外,工程中的雷达信号处理平台板卡互联采用的是OpenVPX标准,它对不同型号的VPX板卡具有较好的兼容性。本论文首先阐述了阵列雷达的... 

【文章页数】：131 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文内容及安排
第二章 阵列雷达信号模型及信号处理算法
    2.1 阵列雷达信号处理
        2.1.1 阵列雷达
        2.1.2 阵列信号处理原理
    2.2 发射信号模型
        2.2.1 线性调频脉冲信号
        2.2.2 非线性调频脉冲信号
        2.2.3 相位编码信号
    2.3 雷达信号处理算法
        2.3.1 数字波束形成
        2.3.2 脉冲压缩
        2.3.3 动目标检测
        2.3.4 恒虚警检测和点迹凝聚
第三章 MIMO模式测角方法研究
    3.1 MIMO雷达和差比相单脉冲测角方法
        3.1.1 发射端单脉冲测角
        3.1.2 接收端单脉冲测角
    3.2 MIMO雷达双波束比幅单脉冲测角方法
        3.2.1 发射端单脉冲测角
        3.2.2 接收端单脉冲测角
    3.3 MIMO雷达测角仿真结果对比分析
        3.3.1 和差比相测角结果比较
        3.3.2 双波束比幅测角结果比较
    3.4 利用距离和信息的双基地MIMO雷达测角方法
        3.4.1 信号发送及接收处理
        3.4.2 建立距离和等值线方程组
        3.4.3 二维搜索降为一维搜索
        3.4.4 实验仿真
第四章 雷达信号处理平台
    4.1 TMS320C66xDSPCorePac简介
    4.2 RapidIO的数据交互规范
        4.2.1 RapidIO的特性及架构
        4.2.2 SRIO的设计
    4.3 SGMII的数据交互规范
        4.3.1 千兆以太网接口
        4.3.2 TMS320C6678以太网口数据传输
    4.4 C6678多核DSP的核间通信方法
        4.4.1 基于中断控制器的核间通信
        4.4.2 基于共享内存
        4.4.3 基于多核导航器
        4.4.4 基于信号量
第五章 信号处理的软件设计与实现
    5.1 信号处理整体方案
        5.1.1 数据通路流向规划
        5.1.2 DSP分核的算法规划
        5.1.3 脉冲压缩
        5.1.4 动目标检测
        5.1.5 恒虚警检测(CFAR)和聚心
        5.1.6 杂波图恒虚警检测
        5.1.7 测角
    5.2 多核同步机制
        5.2.1 初始化同步
        5.2.2 多DSP多核算法同步
    5.3 程序代码优化
        5.3.1 编译器优化选项
        5.3.2 存储器相关性
        5.3.3 内联函数
        5.3.4 循环展开
    5.4 终端结果显示
        5.4.1 相控阵模式
        5.4.2 MIMO模式
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]硬件信号量在多核处理器核间通信中的应用[J]. 刘德保,汪安民,韩道文.  单片机与嵌入式系统应用. 2015(01)
[2]TMS320C6678多核DSP的核间通信方法[J]. 吴灏,肖吉阳,范红旗,付强.  电子技术应用. 2012(09)
[3]雷达技术发展规律和宏观趋势分析[J]. 杨建宇.  雷达学报. 2012(01)
[4]多核处理器并行编程模型的研究与设计[J]. 曹折波,李青.  计算机工程与设计. 2010(13)
[5]一种距离高分辨力雷达实时信号处理机的设计与实现[J]. 张永杰,范晓波,王俊,李少洪.  信号处理. 2007(05)
[6]一种基于ADSP-TS101的多普勒滤波器组设计[J]. 赵国琪,赵永波.  火控雷达技术. 2006(01)
[7]新型高性能RapidIO互连技术研究[J]. 尹亚明,李琼,郭御风,刘光明.  计算机工程与科学. 2004(12)
[8]DBF技术在雷达领域中的应用[J]. 张新胜.  雷达科学与技术. 2004(05)

博士论文
[1]基于多核DSP的实时图像处理平台研究[D]. 孙科林.电子科技大学 2012

硕士论文
[1]RapidIO高速接口物理编码子层的设计与验证[D]. 舒志兴.中国科学技术大学 2015
[2]机载认知雷达工作参数优化方法研究[D]. 李岩.西安电子科技大学 2014
[3]多核数字信号处理平台的设计与实现[D]. 张颖川.西安电子科技大学 2013
[4]基于多核DSP的雷达信号处理板研制[D]. 李国平.南京航空航天大学 2012
[5]雷达信号处理在FPGA中的IP核设计与实现[D]. 买培培.西安电子科技大学 2010
[6]基于TMS320DM6437的H.264视频编码器的研究与优化[D]. 延瑾瑜.北京化工大学 2009
[7]基于RapidIO互连技术的WiMAX基站开发[D]. 王晨.西安电子科技大学 2009
[8]多核处理器核间通信技术研究[D]. 谢子光.电子科技大学 2009



本文编号：3698324