dsp在雷达方面的应用

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1、DSP在雷达方面的应用摘要：DSP是一种基于精简指令集的可编程数学计算芯片，可以对数字信号进行吋频域变换、频谱分析、滤波、估值、增强、压缩等处理，广泛应用于家用电器、多媒体系统、雷达、卫星系统、移动通信、网络会议、医学仪器、实时图像识别与处理、语咅处理、自适应制导控制、模式识别、定位、导航、联合战术无线电系统和智能基站等领域。本文重点介绍通用DSP在雷达信号处理系统中的典型应用，以及研制基于DSP的雷达信号处理系统的关键技术。关键词：DSP,军事，雷达；一、多核DSP在军事应用随着无人机(UAV)、声纳、雷达、信号情报(STGTNT)以及软件定义无线电(SDR

2、)等波形密集型应用中的信号处理需求不断攀升，多个数字信号处理器(DSP)内核的使用已成为重要的实现手段。多核功能与不断丰富的IP内核及开发工具相结合可实现优异的系统架构。所有这些应用都耑要多核DSP来满足关键任务行业的各种耑求，其中包括更强大的功能性(更快的处理速度)、更精细的分辨率以及更高的精度。过去，处理器性能的改善是通过工艺节点升级及提高运行时钟频率来实现的。然而，发展小型工艺节点和提高时钟频率并不是提高性能的低功耗捷径。在单个裸片中集成多核的这个方法可在更低的时钟频率及功耗K实现所需的高性能。当前的多核器件或采用同质内核，即所有处理内核都是相同的；或采

3、用异质内核，即器件由不同类型的内核组成。儿乎所有应用都耑要混合搭配的处理功能來满足行业耑求。从开发人员角度看，重点是支持同质内核，因为异质系统架构可通过同质器件创建。反之，如果不牺牲性能就很难实现。图1(下图)是作为异质多核架构实例的德州仪器(TT)KeyStone多核架构。图1:德州仪器KeyStone多核架构TTKeyStone多内核架构拥有高度的灵活性，可同时集成定点与浮点运算、定向协处理与硬件加速，以及优化的内核间/组件间通信。此架构包括多个C66xDSP内核，能够支持高达256GMAC的定点运算性能以及128GPL0P的浮点运算性能。另外，此架构还包

4、括综合而全面的连接功能层：TeraNet2能够与各种处理组件无缝互连；多内核共享内存校制器能直接接入片上共享存储器与外部第三代双倍数据速率(DDR3)存储器；多内核导航器可助于管理整个SoC架构的通信；以及HyperLink50可与额外的协处理器或其他TTSoC等同伴器件实现互通互连。部分此类关键处理组件可在TISoC上实现LTEL2与传输处理。多核DSP支持的并行处理功能川'为要求严格的军事应用提供重要功能。雷达要求更快的ITT响应时间，根据FKT要求，开发人员可使用器件中的所有内核或部分内核满足FFT的实施需求。图2所示即为并行FFT示例。采用可充分发挥多

5、核优势的软件工具可为正在进行的没计判定最佳内核配置(内核数量)。这样开发人员就可高度灵活地满足多重应用需求。FFTParallelismDataflow图2:4DSP并行FPT实施多核DSP目前正处于快速发展阶段。德州仪器等半导体公司提供的最新多核DSP采用通用架构，不但可帮助开发人员重S使用软件，而且还可为设备制造商节省开发时间。多核DSP正在成为声纳、雷达、S1G1NT以及SDR应用的主要差异化因素，并正在为当前及未来信号处理系统实现令人振奋的全新系统开发。二、DSP在雷达信号处理中的典型应用作为面向数字信号处理的可编程嵌入式处理器，DSP具有高速、灵活、

6、可靠、可编程、低功耗、接口丰富、处理速度快、实时性好等特点。雷达信号处理系统所涉及的主要技术，包括数据重采样、参数佔计、自适应滤波、怛虚警处理、脉冲压缩、自适应波朿形成和旁瓣对消等，通常耑要完成大量具有高度重复性的实时计算。DSP可以利用硬件算术单元、片内存储器、哈佛总线结构、专川寻址单元、流水处理技术等特有的硬件结构，高速完成FFT、FTR、复数乘加、相关、三角函数以及矩阵运算等数字信号处理。因此，DSP非常适合雷达数字信号处理算法的实现。ITT是雷达信号处理的重要工具。DSP内部的硬件乘法器、地址产生器（反转寻址）和多处理内核，保证DSP在相同条件下，完成

7、FFT算法的速度比通用微处理器要快2到3个数量级。因此，在雷达信号处理器中，大量采用DSP完成FFT/IFFT，以实现信号的时-频域转换、冋波频谱分析、频域数字脉冲压缩等。HR滤波器是雷达信号处理中常用设计之一。在动FI标指示（MTI）或动目杯•检测（MTD）中，采用FIR滤波器可以滤除杂波干扰，提高信杂比，而通过恒虚警处理（CFAR）完成目的检测。在机载多普勒雷达中，为了抑制地杂波的干扰，采用了复杂的自适应滤波器组。在阵列信号处理以及波束形成中，进行数据校正及加权系数计算和控制，均需要大量的复数运算。这些复数加权滤波器、多普勒滤波器组或者矩阵运算都是复信号的

8、乘法累加运算，可根据不同算法的耑要，采