收藏本站
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。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王永良,彭应宁,保铮;机载雷达空时二维自适应处理方法──时空子阵联合处理[J];电子学报;1995年12期
2 王永良,保铮,彭应宁,陆大 ;空时二维自适应处理的统一理论、模型与局域处理方法[J];电子学报;1996年09期
3 刘冰茹;利用FFT计算线性卷积的实现方法[J];广东工业大学学报;1999年03期
4 苏涛,保铮;空时二维自适应信号处理机的大规模并行实现[J];西安电子科技大学学报;2000年01期
5 钱颖;;基于自相关法的信号频率识别[J];内蒙古科技与经济;2009年13期
6 王永良,保铮,彭应宁;阵面在方位上任意放置时机载雷达空时二维信号处理方法[J];电子学报;1996年03期
7 乔志伟;魏学业;韩焱;;用快速哈达玛变换(FHT)实现高速线性卷积[J];电子测量与仪器学报;2010年03期
8 周迪斌;解利军;郑耀;;基于纹理的增强型3D流场绘制[J];计算机辅助设计与图形学学报;2009年03期
9 王永良,彭应宁;机载雷达空时二维自适应信号处理的进展与展望[J];电子学报;1999年03期
10 陈乐生;蒋宇中;李文禄;;基于TMS320C6713的分段卷积的算法与实现[J];舰船电子工程;2008年09期
11 徐庆征;彭丽;;基于MATLAB的分段卷积计算[J];苏州科技学院学报(工程技术版);2006年02期
12 胡文;包伯成;张弓;刘贤龙;王俊波;;基于混沌同步的线性卷积系统辨识[J];东南大学学报(自然科学版);2010年06期
13 廖桂生,保铮,许志勇;机载雷达空时二维自适应处理框架及其应用[J];中国科学E辑;1997年04期
14 欧阳缮,保铮,廖桂生;基于逆QR分解的机载雷达空时二维自适应处理算法[J];电子学报;1999年09期
15 王彤,保铮;空时二维自适应处理的目标污染样本挑选方法[J];电子学报;2001年S1期
16 孟志强,汤筱飞;有限长信号线性卷积计算的统一数学方法[J];湖南大学学报(自然科学版);2002年06期
17 廖晓群;用高速DSP实现长阶数横向滤波器[J];长安大学学报(自然科学版);2002年01期
18 郭强,陈桂林;基于双DSP的遥感图像实时并行处理系统[J];光学精密工程;2002年06期
19 保铮,张玉洪,廖桂生,王永良,吴仁彪;机载雷达空时二维信号处理(续)[J];现代雷达;1994年02期
20 郭艾,鲁进步,叶超;非线性卷积积分微分方程的初值问题[J];兰州理工大学学报;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张敏娟;;傅里叶变换光谱仪非对称干涉图相位校正技术研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 苏涛;并行处理技术在雷达信号处理中的应用研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 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
3 王安义;CDMA移动通信系统空时二维自适应处理技术的研究[D];西安电子科技大学;2000年
4 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
5 贺知明;多波形频域脉压并行处理机的设计及相关技术研究[D];电子科技大学;2003年
6 张之猛;水声信号处理中的盲解卷积技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 辛师勃;并行信号处理系统研究[D];南京理工大学;2004年
2 邵旭;空时二维海杂波的模拟与信号检测[D];西安电子科技大学;1999年
3 齐明;新型DSP器件在高速实时并行信号处理中的应用[D];西安电子科技大学;2001年
4 彭帆;多输入多输出系统盲源分离频域新方法的研究[D];汕头大学;2002年
5 宋军民;基于FPGA和USB2.0的高速CCD声光信号采集系统[D];电子科技大学;2009年
6 何婷婷;电力变压器有载分接开关振动信号的盲源分离方法研究[D];浙江大学;2010年
7 黄雁群;适用于深空通信的一种纠错编码[D];中国科学院空间科学与应用研究中心;2000年
8 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
9 何学辉;机载合成孔径雷达成像实时信号处理研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 常振超;电话信道下语种识别系统研究与实现[D];解放军信息工程大学;2012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
  • 010-62982499
  • 010-62783978