基于DSP的雷达杂波模拟研究与实现

发布时间：2020-04-06 03:35

【摘要】：雷达在检测环境目标时,也会收到环境中其它散射体的回波信号,使得虚警概率大幅度增加,这对雷达的探测精度有着很大的影响。所以,模拟出不同环境下的雷达杂波数据,可以大幅度提高雷达对目标的识别与检测能力。随着电子技术的进步,对于前期雷达系统的模拟要求越来越高,包括数据量和运算速度等,因此也对杂波模拟的准确性与实时性等方面提出了更高的要求。由于多核数字信号处理器技术的发展,其良好的灵活性与浮点计算能力、高实时性和高位宽的存储总线能很好的适用于当前对杂波模拟的要求,因此使用多核DSP进行雷达杂波模拟成为当前对杂波模拟的一个重要研究方向。本文以几种常用的杂波模型和仿真方法为基础,结合多核数字信号处理器TMS320C6678完成了杂波模拟的实现。具体内容如下:首先,本文参考了国内外学者针对杂波模拟所做的工作,整理和学习了学者们的研究内容。然后,给出了模拟系统的总体方案并简要描述了本文模拟用到的杂波模拟硬件平台的特点,阐述了在CCS中进行多核系统软件开发的流程,对并行模型、核间通信的选择以及多核系统中数据搬移方法等多核系统软件开发中需要考虑的几个重要部分进行了研究,阐明了SYS/BIOS实时操作系统的特点,并简单描述SYS/BIOS的两个组成部分:线程模块和同步模块。其次,在对杂波模拟原理及DSP硬件平台充分了解的基础上,进行了杂波模拟部分方案的设计,包括系统功能模块的划分及实现杂波模拟算法的流程。整个杂波模拟系统分为通信与控制模块及算法实现模块。通信与控制模块主要负责与FPGA、上位机的通信,包括指令获取、当前状态回执以及杂波模拟数据的上传。算法实现模块是根据理论方法给出了实现流程,并根据杂波模拟实现的具体任务需求,以及不同并行处理模型以及不同核间通信方式的特点,进行整个工程的多核并行架构设计,包括任务的分配、主/从核软件线程的设计等,在确保杂波模拟结果正确性的同时提高任务的执行效率。文章最后,给出了对系统通信接口测试结果,利用MATLAB对杂波模拟数据进行定性分析与定量分析,给出了在单核和多核执行两种情况下的耗时对比,验证了利用多核DSP实现杂波模拟的可行性。
【图文】：

杂波模拟板主要由 DSP 模块、FPGA 模块、A/D 模块、D/A 模块、时钟模块等部分组成。其原理框图如图 2.2 所示，，实物图如图 2.3 所示。图2.2 杂波模拟板组成框图

第二章 雷达杂波模拟系统9图2.3 杂波模拟板实物图2.2.1 主要性能(1) A/D 模拟输入输入信号特性：100MHz；通道数：两路独立，可同时工作；输入方式：单端；输入接口：SMA，交流耦合；输入阻抗：50Ω；输入幅度：±1V；分辨率：16bit；采样率：可配置调节。(2) D/A 模拟输出通道数：两路独立，可同时工作；采样率：≥120Mbps；分辨率：≥14bit；带内杂散抑制：≥45dBc；输出功率：-10±10dBm；输出方式：单端；输出接口：SMA；输出阻抗：50Ω。(3) 外部时钟
【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】：2019
【分类号】：TN957.51

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本文编号：2615946