收藏本站
《西安电子科技大学》 1999年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

并行处理技术在雷达信号处理中的应用研究

苏涛  
【摘要】: 大运算量的科学计算以及高速实时信号处理靠传统的单处理机系统已无法完成,必须 通过并行处理技术实现,特别是新一代的雷达信号处理系统功能强、结构和信号处理方式 都很复杂,对实时性、运算精度、动态范围和数据吞吐量提出了更高要求,采用每秒几十 亿至几百亿次浮点运算速度的大规模实时并行处理系统势在必行。本文主要讨论了针对雷 达信号处理如何设计和构成高性能的实时并行系统,并对两种雷达信号处理应用作了实用 性的研究和实现。 并行处理机的设计是一门综合性很强的应用领域,涉及到算法研究、VLSI设计理论、 系统结构、网络拓扑等多个方面,第二章中,我们首先建立了一个能全面反映并行处理机 性能的时间模型,在此模型的基础上,得到了影响并行处理机两个基本性能—加速比和 并行效率的三个重要因素:处理单元性能,并行处理机网络结构,并行算法和任务分配方 法;然后从雷达信号处理的角度分别对这三个因素做了分析,确定了通用并行数字信号处 理器(DSP)是完成雷达信号处理机的最佳选择;接着从实用角度出发,分析了分布式处 理和共享总线处理两种基本网络结构在不同处理机规模时所能达到的加速比和并行效率, 确定了不同处理机规模时的网络结构选择;接着讨论了在并行处理任务特征不同时的两种 任务分配策略—静态分配和动态调度方法所能达到的性能。 第三章对雷达信号处理的各种主要运算类型的运算量和数据通信量作了统计和分析, 用时频域变换方法在频域快速实现了长阶数横向滤波,表明现在的通用DSP在雷达信号处 理的各种类型的运算中都可以取代专用DSP,接着我们基于两种高性能的通用DSP设计和 制作了多种并行处理模块,模块具备可重构的特点,能用于多种类型雷达信号处理。 第四章针对雷达信号处理的瓶颈—矩阵分解算法研究了脉动阵/波前阵的实现问 题。作者对Cholesky分解和QR分解算法用于自适应波束形成的可实现性做了比较,用通 用DSP以较高的速度实现了脉动阵/波前阵的自适应波束形成,并且针对某些需要显式求 取自适应权的应用,设计了一种能流水提取自适应权值的高效率波前阵结构,证明了通用 DSP完成脉动阵、广义旁瓣相消、自适应权值提取的有效性。 第五章研究并提出了用全通用DSP模块设计空时二维自适应信号处理机的新方案, 首先用快速付立叶变换和对长序列截断处理的重叠保留法以大大减少的运算量完成了处理 机通道处理部分的正交插值、脉压、自适应均衡三个功能块的长阶数线性卷积运算,接着 对自适应波束形成提出了多种实现方案,分析了多种方案下的运算量和设备要求,指出在 不同通道数、不同数据吞吐率、不同自适应要求时这几种方案有不同的可行度和实现难度, 并针对实际要求确定了一种运算田N、的实现方案,对自适应波束合成部分的大量贝玉以良元 组咸肋冈络结拘和处凰闺和羽凶挝娠昨了优化设计以威少设备复杂性,构成了设备量大 夕父伯小、们g团回高、辜于生回阴田闩引愧快的空时二维自适囱戏升引毗四机。 第六章进行了龄肌径地毗USAR)实时狮的研究和实砚,首先根据目标 槽向成像原理,分析了各回浚间羹瞩0氧元的相伍瞎日以市,研究了侠速自司og歇回波抽取间 隔的掀,并用第三章设计的并行处理板块完成了附飞行目标的ISAR实时成但;接着 分析了机动飞行目标成倡田闪宇在的间回和解抉J引日,并确定了一种 量小、无需人工于 预的自遁脑沮爿刽围离团恻固巧n阮尤法,林J劲印并 率出发,对这和一h法中的 卜 确定性运算,用动态同度方法设计了一种分布 案,威少了处理系统的设备量。 第七章对工作颁了总结,并对雷达信号的实隙觎-和娜腑作了腿。 本文工作的主要目的是 憎号处娜点,蛐是针对B地我们捕的重要深 图,瞅如何以高性能 域的高跟暇岖,提出了栅 的样机研制方柔并作了初步实现。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:TN957.51

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 刘千里;;基于DSP的波束形成算法并行实现方法研究[J];舰船电子工程;2012年03期
2 姜莎;田建生;朱芳;;基于多DSP系统的并行延时LMS算法的实现[J];计算机测量与控制;2006年12期
3 刘琼;苏涛;李恩群;;基于脉动阵的高速自适应波束调零处理器[J];雷达科学与技术;2006年01期
4 罗进川;朱然刚;邓武振;;基于宽带阵列的数字信道化接收机设计与实现[J];电子测试;2012年02期
5 张永杰;范晓波;王俊;李少洪;;一种距离高分辨力雷达实时信号处理机的设计与实现[J];信号处理;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 尚勇;并行滤波算法及其脉动阵结构研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 范西昆;机载雷达空时自适应处理算法及其实时实现问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 李明;机载宽带雷达信号处理若干问题研究[D];西安电子科技大学;2007年
4 李东生;基于高密度计算的多核芯片设计关键技术研究[D];合肥工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙艳芳;某雷达信号处理系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2011年
2 杨玲;基于自适应干扰抑制与和差测角性能的阵形评估[D];西安电子科技大学;2011年
3 苏磊;用于机载电子侦察的波束捕获与跟踪技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 李强;基于空时自适应处理的广域MTI技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 王永强;机载多通道SAR/GMTI算法研究及硬件实现[D];南京航空航天大学;2009年
6 吴飞;基于单脉冲技术的雷达前视成像算法研究及硬件实现[D];南京航空航天大学;2010年
7 周成家;基于TS201的空时自适应处理算法研究及工程实现[D];国防科学技术大学;2011年
8 刘琼;自适应波束形成技术及其DSP实现[D];西安电子科技大学;2006年
9 李宁涛;样本污染情况下的波束形成算法研究及其实现[D];西安电子科技大学;2007年
10 孙进卿;实时处理系统中的可编程信号源设计[D];西安电子科技大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郑世荣,李晓峰;大规模并行处理系统互连通信的新技术研究[J];计算机研究与发展;1996年06期
2 罗琳;保铮;;目标多维转动对逆合成孔径雷达成像的影响[J];西安电子科技大学学报;1997年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王根原;机动目标的逆合成孔径雷达成像研究[D];西安电子科技大学;1998年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 陈杰伦,朱江;S~2MP结构分析[J];南京气象学院学报;1998年01期
2 袁方,王凤先;并行处理技术概况[J];微机发展;1997年04期
3 王洋,陈建文,刘中;导弹目标ISAR成像仿真分析[J];现代雷达;2003年10期
4 张颖康;肖扬;马晓涛;;基于刚体几何不变性的雷达目标运动路径拟合和三维优化重建方法[J];信号处理;2010年09期
5 徐海水,谢民声;J-Machine实现的主动消息通信机制及分析[J];小型微型计算机系统;1998年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王俊;微弱目标信号积累检测的方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 马长征;雷达目标三维成像技术研究[D];西安电子科技大学;1999年
3 卢光跃;逆合成孔径雷达(ISAR)成像技术的改进[D];西安电子科技大学;1999年
4 郑义明;SAR/ISAR运动补偿新方法研究[D];西安电子科技大学;2000年
5 孙长印;SAR/ISAR超分辨成像研究[D];西安电子科技大学;2000年
6 姜正林;低分辨ISAR成像及干涉技术应用研究[D];西安电子科技大学;2001年
7 黄金贵;网络并行计算环境中基于多处理机任务的调度研究[D];中南大学;2003年
8 王国军;具有大量错误结点的超立方体网络容错模型和容错路由算法研究[D];中南大学;2002年
9 黄巍;宽带雷达实时信号处理技术研究[D];电子科技大学;2004年
10 张小平;高分辨率多波束成像声呐关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈文驰;复杂环境下的ISAR成像研究[D];西安电子科技大学;2003年
2 唐续;面向分布式并行服务器的高速通信研究与实现[D];电子科技大学;2004年
3 田瑞;基于DSP的网络数据处理系统[D];吉林大学;2005年
4 李士国;ISAR技术应用问题研究[D];南京理工大学;2007年
5 郑泽星;舰船目标ISAR成像研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 孙海平;基于实测数据的舰船目标ISAR成像算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 黄雅静;非匀速旋转目标ISAR成像技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 霍涛;在低俯仰角下的ISAR成像方法[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 胡健;雷达信号处理系统的研究[D];长春工业大学;2013年
10 李泽朋;基于ARToolKit的增强现实应用平台的研究与实现[D];中国海洋大学;2013年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韦雪明;李平;;串行低压差分信号接收器设计[J];半导体技术;2010年12期
2 孙泓波,顾红,苏卫民,刘国岁;机载雷达成像中的两种改进多普勒质心估计算法[J];兵工学报;2002年01期
3 周闰,高梅国,韩月秋;余差查表法解多目标距离模糊算法[J];北京理工大学学报;2002年02期
4 马振球;崔嵬;;相位和差单脉冲雷达测角性能分析[J];北京理工大学学报;2009年08期
5 雷文,龙腾,曾涛,韩月秋;一种脉冲多普勒雷达解距离模糊的新算法[J];北京理工大学学报;1999年03期
6 张俊,柳健;SAR图像斑点噪声的小波软门限滤除算法[J];测绘学报;1998年02期
7 王聪;邱选兵;魏计林;;2.4GHz无线电波的相位干涉测向研究[J];测试技术学报;2011年04期
8 汪晓燕;单通道单脉冲角跟踪系统的研究[J];电讯技术;2005年03期
9 张驿;张云;何海丹;;单脉冲阵列天线方向图调零技术[J];电讯技术;2009年03期
10 朱万清;机载雷达脉冲多普勒波束锐化技术探讨[J];电讯技术;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许志勇;AEW雷达空时二维自适应处理降维方法研究[D];西安电子科技大学;1997年
2 张良;机载相控阵雷达降维STAP研究[D];西安电子科技大学;1999年
3 梁继民;多传感器决策融合方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 程玉平;SAR成像中几个问题的研究[D];西安电子科技大学;2000年
5 尚勇;并行滤波算法及其脉动阵结构研究[D];西安电子科技大学;2000年
6 徐永健;SAR实时并行成象系统研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
7 王彤;机载雷达简易STAP方法及其应用[D];西安电子科技大学;2001年
8 石光明;子带滤波器组的设计方法和应用[D];西安电子科技大学;2001年
9 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
10 郑明洁;合成孔径雷达动目标检测和成像研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武荣伟;高速数据通信与系统加固技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 肖洁华;高速实时并行信号处理的程序库及仿真[D];西安电子科技大学;2001年
3 强生斌;雷达信号的并行处理和实现[D];西安电子科技大学;2001年
4 高康强;智能天线波束形成技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
5 孙莉;基于标准总线的通用DSP并行处理系统设计[D];西安电子科技大学;2002年
6 柯善学;有限域上单变元多项式分解的研究及矩阵乘法指数的改进[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
7 宋雪岩;战场侦察雷达地面运动目标检测[D];西安电子科技大学;2004年
8 王虹现;机载合成孔径雷达成像算法及实时处理研究[D];西安电子科技大学;2004年
9 曾操;空时欠采样下的参数估计及硬件实现[D];西安电子科技大学;2004年
10 唐建生;时域宽带波束形成方法及实验研究[D];西北工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李晓波;郭立民;郭岩;;机载共形阵天线阵列信号处理的关键技术分析[J];飞机设计;2010年06期
2 姜莎;田建生;朱芳;;基于多DSP系统的并行延时LMS算法的实现[J];计算机测量与控制;2006年12期
3 郭书军;张睿;安佰岳;;基于PXIe总线的多DSP并行信号处理模块设计[J];计算机测量与控制;2012年04期
4 范西昆;管桦;陈满屯;刘英;;基于实测数据的STAP的权值计算算法性能比较[J];空军工程大学学报(自然科学版);2010年04期
5 姚军勃;胡伟文;;超视距地波雷达抗干扰能力分析与评估[J];雷达科学与技术;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐春生;微弱信号检测及机械故障诊断系统研究[D];天津大学;2008年
2 杨涛;MIMO雷达波形设计与实时处理系统研究[D];西安电子科技大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭贺;战场侦察MIMO雷达关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 肖建;弹载雷达信号处理SoC设计[D];西安电子科技大学;2011年
3 张军;大时宽带宽积信号的脉冲压缩及优化实现结构[D];西安电子科技大学;2011年
4 符维;基于频带分割技术的宽带信号处理方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 郭文伟;多通道信号采集及DBF实现[D];西安电子科技大学;2011年
6 潘春年;新体制航海雷达目标探测性能分析[D];大连海事大学;2011年
7 王振中;基于STAP的高频雷达电离层杂波抑制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 霍志;一种基于FPGA的雷达数字信号处理机设计[D];国防科学技术大学;2011年
9 许伟峰;无人机载合成孔径雷达成像算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 韩瑞斌;高频地波雷达中自适应波束形成算法的研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 朱兆达,邱晓晖,余志舜;用改进的多普勒中心跟踪法进行ISAR运动补偿[J];电子学报;1997年03期
2 王根原,保铮;一种基于自适应Chirplet分解的逆合成孔径雷达成像方法[J];电子学报;1999年03期
3 卢光跃,保铮;逆合成孔径雷达成像中散射点走动的校正[J];电子科学学刊;1999年04期
4 叶炜,保铮;逆合孔径雷达自聚焦的新方法——局域特显点综合法[J];中国科学E辑:技术科学;1997年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;国外舰船技术雷达与对抗类总目录(1985年)[J];雷达与对抗;1985年12期
2 ;三毫米战场侦察雷达信号处理机[J];电子科技大学学报;1996年06期
3 田野;雷英杰;李军;;基于小波变换的雷达信号特征提取方法[J];空军工程大学学报(自然科学版);2006年05期
4 黄斌;;FPGA在雷达信号处理中的应用[J];中国制造业信息化;2007年21期
5 王秀玉;微电子技术在雷达信号处理中的应用[J];微电子学;1994年01期
6 高向阳;季本山;张尧;;21世纪的船用雷达[J];航海科技动态;2000年01期
7 吴洹;保铮;;脉冲压缩雷达中杂波抑制的几个问题[J];西安电子科技大学学报;1991年04期
8 ;雷达总论、雷达理论与技术[J];电子科技文摘;2006年04期
9 李春庚;安居白;黄健;宋梅萍;;雷达信号的匹配小波识别[J];大连海事大学学报;2007年02期
10 陶然,陈矛,蔡兴雨;雷达信号处理机模块化探讨[J];电子商务;1998年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘小宁;胡善清;龙腾;;通用机载雷达信号处理硬件平台设计[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
2 魏崇毓;王大全;;FMCW生命体探测雷达信号处理问题[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
3 肖汉波;王凌;;采用ESDA技术的雷达信号处理系统设计[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
4 黄高明;杨绿溪;苏国庆;;基于盲源分离的雷达抗干扰技术研究[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
5 张开圣;吴巨红;陈经野;张银福;;基于IPIF的IP核设计及在雷达信号处理中的应用[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
6 李洋;黄默;龙腾;;脉冲多普勒圆锥扫描雷达信号处理[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年
7 石星;;小波变换在雷达信号处理中的应用[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年
8 邵方明;刘人杰;李彩荣;;弱雷达信号处理的小波方法与仿真实验[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
9 齐国清;;DSP原理及在雷达信号处理中应用[A];大连海事大学校庆暨中国高等航海教育90周年论文集(船舶通信与导航分册)[C];1999年
10 胡善清;刘峰;龙腾;;雷达信号处理模块及应用研究[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 李春;雷达信号处理专家:保铮[N];中国电子报;2000年
2 记者 柯昌万;西安电子科大研究生院成立[N];中国教育报;2000年
3 本报记者 李玉兰;毛二可:科研是种生活方式[N];光明日报;2010年
4 孟庆彬 李传训 本报特约记者 卫转业 本报记者 赵波;詹总姓“瞻”[N];解放军报;2001年
5 实习生 李萌 本报记者 李凝;一流大学是我们的努力方向[N];科技日报;2002年
6 杨鹤松;国产第一套 船舶交通管理系统诞生[N];中国水运报;2004年
7 邓海 李萍 本报记者 李秦卫;从急于求成到水到渠成[N];解放军报;2010年
8 晏燕 实习生 杨宁 马微;激情铸造“同心”[N];科技日报;2004年
9 本报记者 杨卓卿;华力创通:有军工背景却无确定需求[N];华夏时报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程永强;雷达信号处理的信息理论与几何方法研究[D];国防科学技术大学;2012年
2 吕晖;集中式MIMO雷达信号处理方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 王盛利;雷达信号处理的新方法——匹配傅里叶变换研究[D];西安电子科技大学;2003年
4 李明;机载宽带雷达信号处理若干问题研究[D];西安电子科技大学;2007年
5 陈金立;相位编码MIMO雷达信号处理技术研究[D];南京理工大学;2010年
6 朱兰香;基于电磁环境感知的MIMO雷达信号处理的理论与方法研究[D];吉林大学;2013年
7 乔闪;Colpitts微波混沌及其雷达应用[D];浙江大学;2007年
8 战金龙;MIMO-OFDM系统新型发射分集方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 马梁;弹道中段目标微动特性及综合识别方法[D];国防科学技术大学;2011年
10 张焕颖;高速运动目标ISAR成像方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 买培培;雷达信号处理在FPGA中的IP核设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年
2 翟伟伟;相参MIMO雷达信号处理研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 张裔功;REL-51雷达信号处理机的研仿[D];西安电子科技大学;2001年
4 袁伟明;并行技术在雷达信号处理中的实现[D];西安电子科技大学;2002年
5 吴琳拥;基于ADSP-TS101的雷达信号处理机实现[D];电子科技大学;2005年
6 苗敏;基于FPGA的雷达信号预处理算法的研究[D];大连海事大学;2007年
7 左锦波;基于Simulink仿真与多DSP的雷达信号处理技术研究[D];南京信息工程大学;2009年
8 陈潇;某作战仿真系统中的雷达信号处理实现[D];西安电子科技大学;2010年
9 宋博文;基于FPGA实现雷达信号处理和图像显示的算法研究[D];大连海事大学;2007年
10 张成立;穿墙生命探测雷达信号处理硬件设计[D];西安电子科技大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026