面向SAR雷达信号处理的异构多核SoC研究
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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时频域变换、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、语音处理、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(SIGINT)以及软件定义无线电(SDR) 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。
所有这些应用都需要多核DSP来满足关键任务行业的各种需求,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下实现所需的高性能。
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;或采用异质内核,即器件由不同类型的内核组成。
几乎所有应用都需要混合搭配的处理功能来满足行业需求。
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 (TI) KeyStone 多核架构。
图1:德州仪器KeyStone多核架构TI KeyStone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 C66x DSP 内核,能够支持高达 256 GMAC 的定点运算性能以及 128GFLOP 的浮点运算性能。
基于多核处理器的机载pd雷达信号处理算法设计随着科技的不断发展,多核处理器已经成为了当今计算机领域的主流技术之一。
在机载雷达信号处理领域,多核处理器也被广泛应用。
本文将探讨基于多核处理器的机载PD雷达信号处理算法设计。
PD雷达是一种被广泛应用于航空、航天、军事等领域的雷达系统。
它具有高精度、高灵敏度、高抗干扰等特点,能够在复杂的电磁环境下实现目标探测和跟踪。
然而,PD雷达信号处理算法的复杂度很高,需要大量的计算资源。
为了提高处理效率,多核处理器被引入到PD雷达信号处理中。
多核处理器是一种具有多个处理核心的计算机处理器。
它能够同时执行多个线程,从而提高计算效率。
在PD雷达信号处理中,多核处理器可以将不同的处理任务分配给不同的核心,从而实现并行计算。
这样可以大大提高处理速度,缩短处理时间。
基于多核处理器的机载PD雷达信号处理算法设计需要考虑以下几个方面:1. 算法并行化在设计PD雷达信号处理算法时,需要将算法分解为多个子任务,并将这些子任务分配给不同的核心进行并行计算。
这样可以充分利用多核处理器的并行计算能力,提高处理效率。
2. 数据通信在多核处理器中,不同的核心之间需要进行数据通信。
因此,在设计PD雷达信号处理算法时,需要考虑如何进行数据通信,以保证数据的正确性和完整性。
3. 算法优化为了充分利用多核处理器的计算能力,需要对算法进行优化。
例如,可以采用SIMD指令集、OpenMP等技术来优化算法,提高计算效率。
4. 硬件支持在设计基于多核处理器的机载PD雷达信号处理算法时,需要考虑硬件支持。
例如,需要选择适合的多核处理器,以及配备足够的内存和存储空间。
总之,基于多核处理器的机载PD雷达信号处理算法设计是一个复杂的过程。
需要充分考虑算法并行化、数据通信、算法优化和硬件支持等方面。
只有在这些方面做好充分的准备,才能够设计出高效、稳定的PD雷达信号处理算法,为航空、航天、军事等领域的应用提供有力的支持。
基于异构多核SoC的图形用户界面的构建方法
王亚刚;马超;焦继业
【期刊名称】《西安邮电学院学报》
【年(卷),期】2015(020)001
【摘要】针对异构多核片上系统的FPGA原型没有可供交互的图形用户界面问题,提出一种图形用户界面的构建方法.该方法根据系统中显示控制器的工作原理和硬件特点,开发Linux操作系统内核层的Framebuffer驱动程序,借助MiniGUI的fbcon图形引擎进行MiniGUI移植,从而为系统构建了图形用户界面.测试结果表明,所构建的图形用户界面能够为系统提供良好的人机交互接口.
【总页数】4页(P60-63)
【作者】王亚刚;马超;焦继业
【作者单位】西安邮电大学计算机学院,陕西西安710121;西安邮电大学计算机学院,陕西西安710121;西安邮电大学计算机学院,陕西西安710121
【正文语种】中文
【中图分类】TP316.2
【相关文献】
1.面向SAR雷达信号处理的异构多核SoC研究 [J], 宋立国;胡承秀;亓洪亮
2.基于异构多核SoC的图形用户界面的构建方法 [J], 王亚刚;马超;焦继业;
3.基于异构多核SoC的LT码编码硬件化技术研究 [J], 江仲鸣;杨全胜
4.基于异构多核SoC器件的相控阵探伤仪设计 [J], 谢长生;陈振娇;张俊;王胜辉
5.Arteris发布用于异构多核SoC高效率设计的NCorecache一致性互连IP [J],
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基于TMS320C667x和VPX的雷达处理系统设计及应用宋玉霞;李贵;甘峰;邵江雨【摘要】针对基于CPCI或VME构建的雷达信号处理系统数传和处理能力的瓶颈,提出了一种以TI公司多核DSP TMS320C667x为核心处理器、基于VPX架构的高端高速雷达实时信号处理系统,介绍了系统的软硬件架构设计、电气结构设计、背板拓扑结构设计以及在雷达SAR成像处理模式、单脉冲处理模式的应用软件设计。
工程应用中的测试结果表明,该系统具有比传统信号处理系统更高的处理性能和与高性能相匹配的高速数传网络,应用前景广阔。
%For radar processing systems based on CPCI or VME,the data transmission and processing capability is a bottleneck.To address this issue,the design of a highlyreal⁃time processor based on multi⁃core DSP TMS320C667x from TI and VPX is presented,the design of software,hardware,electric structure and backplane topological structure is introduced,and the applications in SAR imaging and monopulse processing are proposed. The testing results in engineering application shown that this system has a better processing performance than traditional signal processor and a high⁃speed data transmission network matching with its high performance,and it has a good prospect of application.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2016(046)011【总页数】4页(P71-74)【关键词】处理系统;TMS320C667x;VPX;SAR成像处理;单脉冲处理【作者】宋玉霞;李贵;甘峰;邵江雨【作者单位】中国西南电子技术研究所,四川成都610036;中国西南电子技术研究所,四川成都610036;中国西南电子技术研究所,四川成都610036;中国西南电子技术研究所,四川成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN958.94过去10多年,雷达信号处理系统常采用TigerSHARC系列DSP或PowerPC系列CPU基于CPCI或VME总线进行构建。
通信与信息处理《自动化技术与应用》2020年第39卷第11期Communication and Information ProcessingS A R目标回波模拟器的设计与实现+梁昕\李海林2(1.南京机电职业技术学院,江苏南京210016,2.南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京211100)摘要:SAR目标回波模拟器可以真实模拟SAR信号及不同环境下的回波数据,对SAR系统的研制和其性能参数的测试起着关键 作用。
通常SAR回波模拟器需要对各像素点进行计算,数据量和计算量都很大。
本系统设计的合成孔径雷达SA R目标回 波模拟器,利用多核DSP和高性能FPGA的信号处理阵列单元,采用等距离算法,将回波位于同一距离单元的像素点信息相 加后再在距离维统.一乘以距离向相位信息,大大减少了回波模拟算法的计算量,最终实现的SAR回波模拟器系统带宽与运 行速度都有显著提高。
关键词:合成孔径雷达,目标回波模拟器,信号处理阵列单元,等距离算法中图分类号:TP335*. 1, TN957.51 文献标识码:B 文章编号:1003—7241 (2020)011 -0055-05Design and Implementation of SAR Target Echo SimulatorLIANG Xin', LI Hai-lin2(1. Nanjing Institute O f Mechatronic Technology, Nanjing 210016 China;2. Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211100 China )Abstract: SAR target echo simulator can simulate real SAR signal and echo data in different environments, which plays a key role in the development of SAR system and the test of its performance parameters. Generally, the SAR echo simulator needs to calculate every pixel, and the amount of data and calculation is very large. The SAR target echo simulator designed in this system uses the signal processing array unit of multi-core DSP and high-performance FPGA, adopts the equal distance algorithm, adds the pixel information of echo in the same distance unit, and multiplies the distance dimension by the distance phase information, which greatly reduces the calculation amount of echo simulation algorithm. Finally, the SAR echo simulator system with the width and running speed have been improved significantly.Key words: Synthetic Aperture Radar; target echo simulator; signal processing array unit; equidistance algorithm1引言合成孔径雷达(SAR)是一种具有全天时、全天候的,可远距离实现高分辨率成像的雷达'S A R目标回波模 拟器可以真实模拟SA R信号,可以模拟不同环境下的回 波数据,有助于揭示SAR成像机理,可以测试成像算法,对 SAR系统性能参数的测试起着关键作用。
从AdaptiveAUTOSAR的角度看SOA前言身处汽车行业的我们深知,新技术的应用或者新概念的提出,一定是事出有因的。
通常是为了抢夺新技术高地,让汽车更好地满足未来的需求。
那么,汽车电子电气架构领域掀起的这股SOA热潮是由什么导致的?什么是SOA?SOA能带来什么好处?怎样实施SOA呢?Adaptive AUTOSAR与SOA是什么关系?1为什么汽车要上SOA①老车新体验,快速满足市场需求必须打破车内静态交互模型车辆内部控制器通过传统总线连接,从而实现通信交互,但是信号的收发关系和路由信息通常是静态的、不可更改的。
如果后期突然新增节点,改矩阵和路由表?再如果,车辆上市后想新增一个功能到某个控制器,OTA可以将软件包本身下载到该控制器,但这个“新朋友”怎样从其他节点获得所需信息呢?必须建立功能灵活治理的系统架构OTA是目前解决车辆在线升级、持续提升用户用车体验的好方法。
一个功能一个盒子的时代已经过去了。
但OTA仅仅是途径,车辆的电子电气架构和软件设计架构能否支持功能更新呢?如果一个新增功能的实现,与车辆原有的系统架构、驱动方式、通信方式不匹配,甚至相冲突,这肯定是不可行的。
那么应该怎样解决呢?②万物互联,汽车接入物联网汽车在不久的将来会在互联网、物联网、能源物联网中都占有重要的地位。
所以汽车必须具备开放性、网联性甚至自主性和自进化性。
自动驾驶、V2X、边缘计算都是目之可见的应用场景,电子电气架构和软件平台架构在面对这些需求的时候,应如何处理?已有的电子电气架构及相应的解决方案,很难解决目前汽车所遇到的挑战,需要新的方法论来打破僵局,于是车载SOA作为解决方案被提了出来。
2SOA详解①先说说什么是SOA· SOA是Service-Oriented Architecture的缩写,面向服务的架构。
· BEA资深SOA架构师Jeff Davies在其《SOA权威指南》中说到:SOA不是一种具体的技术,而是一种架构策略层面的指导思想。
第46卷 第1期2024年1月系统工程与电子技术SystemsEngineeringandElectronicsVol.46 No.1January 2024文章编号:1001 506X(2024)01 0121 09 网址:www.sys ele.com收稿日期:20220324;修回日期:20220622;网络优先出版日期:20220711。
网络优先出版地址:https:∥kns.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20220711.1442.004.html基金项目:国家自然科学基金(61772397)资助课题 通讯作者.引用格式:陈洋,肖国尧,全英汇,等.基于多核DSP的星载双基FMCWSAR成像算法实现[J].系统工程与电子技术,2024,46(1):121 129.犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋:CHENY,XIAOGY,QUANYH,etal.ImplementationofspacebornebistaticFMCWSARimagingalgorithmbasedonmulti coreDSP[J].SystemsEngineeringandElectronics,2024,46(1):121 129.基于多核犇犛犘的星载双基犉犕犆犠犛犃犚成像算法实现陈 洋1,肖国尧1, ,全英汇1,任爱锋1,别博文1,邢孟道2(1.西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071;2.西安电子科技大学前沿交叉研究院,陕西西安710071) 摘 要:调频连续波(frequencymodulatedcontinuouswave,FMCW)合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)降低了传感器的峰值传输功率,使系统的重量和成本最小化,被广泛应用于机载平台。
将双基地构型与FMCW技术相结合,应用于星载平台,即构成星载双基地FMCWSAR。
本文对距离多普勒(range Doppler,RD)算法进行改进,建立起一种高性能的适宜星载双基地平台的FMCWSAR成像频域算法,这种算法的处理精度明显提高,成像效果更好。