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[摘 要]本文主要研究了通用机载雷达的信号处理系统,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统有很强的适用性,数据处理能力也非常强,在今后的通用机载雷达信号处理中的使用将会越来越广范。
[关键词]通用机载雷达;信号处理系统
中图分类号:TN958.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0331-01
通用机载雷达在使用过程中有很多优点,比如机动灵活、视距较远、对低空或者地面目标能够起到良好的检测效果等,因为通用雷达的这些优点,所以它无论是在军事领域,还是在民用领域都能够得到非常广泛的应用。近几年来,雷达技术取得了很大额进步与发展,与此同时,我们对雷达信号处理机的大容量实时信号处理能力也有了更高的要求。为了满足通用机载雷达在使用过程中的要求,传统的机载雷达通常都会有一个专用的硬件结构,利用它来进行数据的分析与处理,这中特定的硬件系统在处理某一种特定的数据时非常方便,处理效率非常高,但是它在通用性以及扩展性方面表现的非常差。科技的发展促使数字信号处理芯片技术的出现,数字信号处理芯片性能十分优良,它能够在信号处理领域发挥重要作用。[1]
1.通用机载雷达信号处理系统的设计
为了提高通用机载雷达信号处理系统的通用性与扩展性,使通用机载雷达的硬件设备变得更加简单,更快的研发出新的产品,我们研制出了一种基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统,与传统的信号处理系统相比,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统软件与硬件之间的关联比较小,可以方便的进行数据吞吐能力的扩充。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统能够适应各个处理节点进行独立存储与平行运算,芯片外部总线之间没有交叉性,不需要使用主控节点来控制复杂的总线访问,这可以使它的并行运算能力得到充分的發挥。
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的核心部件是由美国Analog Devices公司生产的ADSP-2106x芯片,这种芯片在数据处理方面具有很多优点,因此具有较强的实用性。[2]基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的主要功能就是对机载雷达的数字回波序列进行实时的处理,由于在视线轴上相距较远的距离单元之间雷达回波信号之间的相关性非常小,所以我们需要将回波信号在距离方向上进行分组。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统主要包括分配、处理、存储以及合成等几个主要的节点,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的具体拓扑结构如图1所示。
1.1 分配节点
分配节点是基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统中最基本也是最重要的节点,它的主要任务是负责把雷达数字回波序列按照距离单元进行分组,然后把分好的数字回波依次分配给对应的处理节点,在给处理节点进行数字回波分配时,要把相同距离单元分组的不同主脉冲回波数据会送到同一个处理节点之中,这样可以更加方便的进行杂波抑制等数据的处理。
1.2 处理节点
处理节点所要处理的数据是由分配节点分配而来,在这个过程中,分配节点已经对数据进行部分处理,并且把处理完毕的数据输入到相应的存储节点中,各个处理节点之间不存在进程的交叉,可以完全并行的进行运算处理。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统中,各个芯片的处理流程完全保持一致,软件的开发工作量就会相对较小,处理节点能够完成各种雷达信号的处理,算法的改变也非常简单,只需要对软件进行重新设置就可以实现,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的扩容也能够通过增加处理节点的个数来实现,这能够在很大程度上减少通用机载雷达系統设计与改进的工作量。
1.3 存储节点
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统与现有的大多数并行处理模式都不一样,在基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统中,为了提高并行运算的效率,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统并没有采用多个处理节点共享存储器的存储方式,处理节点的外部总线之间没有交叉连接,这种独特的结构能够将基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的并行运算效率发挥到极致。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的数据是分距离组进行存储的,不应占用系统空间,所以也就不会增加系统的存储量,在这种情况下,系统的硬件系统不需要进行大的改动,而硬件的处理能力却能够获得较大的提升。
1.4 合成节点
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统大的合成节点与分配节点相一一对应的,并行处理节点在完成相应的的数据输出之后,需要由合成节点来处理成连续的数据处理结果,然后传送到下级设备上。在这个过程中,合成节点会将处理节点与下一级节点进行隔离,把它的运算能力充分发挥出来。[3]
2.结语
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统通用性非常强、统一性比较好,设计与发开相对来说较为简单,适用范围也比较广,该系统能够广泛应用于各种机载雷达处理机之中,可以轻松实现各种高速度、大容量的信号处理任务,所以,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的使用范围将会越来越广泛。
参考文献
[1] 徐俊毅,彭应宁,王秀坛,等.机载雷达通用并行信号处理系统设计[J].系统工程与电子技术,2011,23(6):16-18.
[2] 蒋留兵,车俐.新一代通用机载雷达信号处理机的实现[J].电子设计工程,2013,17(5):79-81.
[3] 曹宁生.软件无线电技术在通用雷达信号处理机中的应用[J].系统仿真学报,2014,15(6):860-862.
[关键词]通用机载雷达;信号处理系统
中图分类号:TN958.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0331-01
通用机载雷达在使用过程中有很多优点,比如机动灵活、视距较远、对低空或者地面目标能够起到良好的检测效果等,因为通用雷达的这些优点,所以它无论是在军事领域,还是在民用领域都能够得到非常广泛的应用。近几年来,雷达技术取得了很大额进步与发展,与此同时,我们对雷达信号处理机的大容量实时信号处理能力也有了更高的要求。为了满足通用机载雷达在使用过程中的要求,传统的机载雷达通常都会有一个专用的硬件结构,利用它来进行数据的分析与处理,这中特定的硬件系统在处理某一种特定的数据时非常方便,处理效率非常高,但是它在通用性以及扩展性方面表现的非常差。科技的发展促使数字信号处理芯片技术的出现,数字信号处理芯片性能十分优良,它能够在信号处理领域发挥重要作用。[1]
1.通用机载雷达信号处理系统的设计
为了提高通用机载雷达信号处理系统的通用性与扩展性,使通用机载雷达的硬件设备变得更加简单,更快的研发出新的产品,我们研制出了一种基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统,与传统的信号处理系统相比,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统软件与硬件之间的关联比较小,可以方便的进行数据吞吐能力的扩充。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统能够适应各个处理节点进行独立存储与平行运算,芯片外部总线之间没有交叉性,不需要使用主控节点来控制复杂的总线访问,这可以使它的并行运算能力得到充分的發挥。
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的核心部件是由美国Analog Devices公司生产的ADSP-2106x芯片,这种芯片在数据处理方面具有很多优点,因此具有较强的实用性。[2]基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的主要功能就是对机载雷达的数字回波序列进行实时的处理,由于在视线轴上相距较远的距离单元之间雷达回波信号之间的相关性非常小,所以我们需要将回波信号在距离方向上进行分组。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统主要包括分配、处理、存储以及合成等几个主要的节点,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的具体拓扑结构如图1所示。
1.1 分配节点
分配节点是基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统中最基本也是最重要的节点,它的主要任务是负责把雷达数字回波序列按照距离单元进行分组,然后把分好的数字回波依次分配给对应的处理节点,在给处理节点进行数字回波分配时,要把相同距离单元分组的不同主脉冲回波数据会送到同一个处理节点之中,这样可以更加方便的进行杂波抑制等数据的处理。
1.2 处理节点
处理节点所要处理的数据是由分配节点分配而来,在这个过程中,分配节点已经对数据进行部分处理,并且把处理完毕的数据输入到相应的存储节点中,各个处理节点之间不存在进程的交叉,可以完全并行的进行运算处理。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统中,各个芯片的处理流程完全保持一致,软件的开发工作量就会相对较小,处理节点能够完成各种雷达信号的处理,算法的改变也非常简单,只需要对软件进行重新设置就可以实现,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的扩容也能够通过增加处理节点的个数来实现,这能够在很大程度上减少通用机载雷达系統设计与改进的工作量。
1.3 存储节点
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统与现有的大多数并行处理模式都不一样,在基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统中,为了提高并行运算的效率,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统并没有采用多个处理节点共享存储器的存储方式,处理节点的外部总线之间没有交叉连接,这种独特的结构能够将基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的并行运算效率发挥到极致。基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的数据是分距离组进行存储的,不应占用系统空间,所以也就不会增加系统的存储量,在这种情况下,系统的硬件系统不需要进行大的改动,而硬件的处理能力却能够获得较大的提升。
1.4 合成节点
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统大的合成节点与分配节点相一一对应的,并行处理节点在完成相应的的数据输出之后,需要由合成节点来处理成连续的数据处理结果,然后传送到下级设备上。在这个过程中,合成节点会将处理节点与下一级节点进行隔离,把它的运算能力充分发挥出来。[3]
2.结语
基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统通用性非常强、统一性比较好,设计与发开相对来说较为简单,适用范围也比较广,该系统能够广泛应用于各种机载雷达处理机之中,可以轻松实现各种高速度、大容量的信号处理任务,所以,基于数字信号处理芯片的机载雷达通用并行信号处理系统的使用范围将会越来越广泛。
参考文献
[1] 徐俊毅,彭应宁,王秀坛,等.机载雷达通用并行信号处理系统设计[J].系统工程与电子技术,2011,23(6):16-18.
[2] 蒋留兵,车俐.新一代通用机载雷达信号处理机的实现[J].电子设计工程,2013,17(5):79-81.
[3] 曹宁生.软件无线电技术在通用雷达信号处理机中的应用[J].系统仿真学报,2014,15(6):860-862.