一种基于多核DSP的穿墙雷达成像算法的并行实现

一种适用于穿墙雷达成像的墙体补偿算法姚雪;孔令讲;易川;刘剑刚【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2014(12)6【摘要】在穿墙雷达成像领域，建筑墙体会改变电磁波的传播路径和速度，引入目标散射回波延迟误差，造成隐蔽目标成像散焦、位置偏移和多径幻象等。

对此提出一种墙体补偿技术，准确计算像素点与天线之间的聚焦延时，修正目标图像位置偏移和散焦等，实现聚焦目标图像。

首先，对回波数据采用后向投影成像算法，得到原始图像。

其次，利用 Radon 变换，并结合图像连通域检测得到墙体前后表面的位置。

最后，通过计算墙体前后表面距离，得到约束条件；在该条件下，假定墙体厚度和介电常数，对墙后目标进行补偿成像。

Matlab 仿真数据验证了该算法的有效性。

%With respect to through-wall-radar imaging,the ambiguities in wall characteristics including thickness and relative permittivity will change the speed and propagation path of electromagnetic wave.These changes will defocus the target image and displace the target away from its true position.A new algorithm is proposed to solve these problems.Though calculating focus delay from the pixel to the antenna accurately, we can correct target image position and focus the target image.Firstly,back-projection imaging algorithm is adopted to obtain the originalimage.Secondly,the Radon transformation and depth-first-searching algorithm are used to detect the position of wall.Finally,a constraint is got by calculating the distance between the front surface and the back surfaceof the wall.Under this condition,a couple of assumed wall parameters is adopted to from the focusing target image.【总页数】5页(P654-658)【作者】姚雪;孔令讲;易川;刘剑刚【作者单位】电子科技大学电子工程系，四川成都 611731;电子科技大学电子工程系，四川成都 611731;电子科技大学电子工程系，四川成都 611731;电子科技大学电子工程系，四川成都 611731【正文语种】中文【中图分类】TN957.52【相关文献】1.一种适用于穿墙雷达建筑布局成像算法∗ [J], 姚雪;孔令讲;苏玲霞;刘剑刚2.穿墙雷达中的一种多层墙体强度补偿方法 [J], 李志希;孔令讲;贾勇;赵中兴3.一种基于多核DSP的穿墙雷达成像算法的并行实现 [J], 张晨华;欧阳缮;叶金才;马荣华;王鲁豫4.穿墙雷达成像的墙体参数自适应预估算法 [J], 赵锐; 梁步阁; 杨德贵; 朱政亮; 李刚; 刘锦5.UWB-MIMO穿墙雷达三维成像与运动补偿算法研究 [J], 刘新;阎焜;杨光耀;叶盛波;张群英;方广有因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种基于OFDM的自同步穿墙雷达系统
王先达;李舟帆;李旦;张建秋
【期刊名称】《复旦学报：自然科学版》
【年(卷),期】2017(56)1
【摘要】本文提出了一个自同步的穿墙雷达系统.不同于现有利用外部同步时钟的穿墙雷达系统,它是采用基于正交频分复用(OFDM)的自同步技术和干扰对消算法,来解决有关收发端同步及强干扰对消问题,进而通过多载波融合波达角估计算法,进一步提供了障碍物后人体运动状况的检测性能,在软件无线电平台上,搭建了两发一收测试系统对提出的系统进行了验证.实验结果表明,该系统可实时探测障碍物后1.5m内的人体运动状况.
【总页数】9页(P71-78)
【关键词】通用软件无线电外设;正交频分复用;穿墙雷达;干扰对消;谱估计
【作者】王先达;李舟帆;李旦;张建秋
【作者单位】复旦大学信息科学与工程学院电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
1.一种基于高维频率拟合技术的恒虚警穿墙雷达目标定位算法 [J], 丁一鹏;吴世有;王伟;方广有
2.一种基于多核DSP的穿墙雷达成像算法的并行实现 [J], 张晨华;欧阳缮;叶金才;
马荣华;王鲁豫
3.一种基于OFDM雷达通信一体化共享信号的干扰方法 [J], 马琳值;王理;史洲岩;翁呈祥
4.一种基于OFDM-chirp的雷达通信一体化波形设计与处理方法 [J], 赵玉振;陈龙永;张福博;李焱磊;吴一戎
5.一种基于时域差分的穿墙雷达BP成像算法 [J], 王涵宁;陆必应;周智敏;宋千因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于多核DSP的SAR数据并行访问研究
周峰;李健
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2018(041)015
【摘要】合成孔径雷达(SAR)数据处理中的一个重要操作是分别访问存储器中的距离向和方位向数据,当前在Keystone多核DSP平台上主要使用单个核或EDMA 访问SAR数据,但很多情形下无法充分利用存储器的带宽.针对该问题,结合EDMA,DDR存储器等外设的硬件特性,提出一种适用于多核DSP的SAR数据分块映射存储方法及行切换开销最优的并行访问技术,并给出应用并行访问模式的一个充分条件.测试结果表明,分块映射存储方法能均衡距离向和方位向数据的访问速度,且更能充分地利用存储器带宽,提高数据的访问效率.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】周峰;李健
【作者单位】中国电子科技集团公司第三十二研究所,上海 201808;中国电子科技集团公司第三十二研究所,上海 201808
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52-34
【相关文献】
1.基于多核DSP互联架构的SAR处理研究与设计 [J], 张强;冯仰松;郭朋
2.多核DSP基于循环缓冲结构的SAR方位预滤波设计与实现 [J], 张雨轮;徐玮
3.基于多核DSP的SAR/InSAR实时成像算法设计与实现 [J], 董磊;冯媛
4.TMS320C6678多核DSP并行访问存储器性能的研究 [J], 周佩;周维超;王凯凯
5.基于多核DSP的SAR/InSAR实时成像算法设计与实现 [J], 董磊;冯媛
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种基于多核DSP的穿墙雷达成像算法的并行实现张晨华;欧阳缮;叶金才;马荣华;王鲁豫【摘要】为了解决超宽带穿墙雷达成像算法实现效率低的问题,提出一种基于多核DSP的并行实现方法.该方法根据超宽带雷达BP成像算法的特点,选用主从模式的任务架构对其进行任务规划,利用核间通信机制(IPC)实现8核之间的同步通信及任务处理,并设计以太网传输接口实现DSP与PC端的数据快速互通.实验结果表明,在保证成像质量的前提下,提高了成像实现的实时性.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】6页(P345-350)【关键词】多核DSP;穿墙雷达成像;核间通信;以太网接口【作者】张晨华;欧阳缮;叶金才;马荣华;王鲁豫【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院 ,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院 ,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院 ,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院 ,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院 ,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TN957.51超宽带穿墙雷达技术由于具有良好的距离分辨率和穿透性，使其在军事、反恐、灾害救援等多种领域中发挥着巨大的作用。

随着现代科技的不断提升和发展，对于隐藏目标进行高效、快速探测的迫切需要，超宽带穿墙雷达不仅需要获得清晰的图像显示，而且还要满足实时性的要求，因此超宽带雷达实时成像系统对软件算法和硬件平台都有着极高的要求。

穿墙成像雷达的特点是信号复杂度高、数据量巨大、处理实时性较难实现。

就目前而言，硬件实现技术主要有现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称FPGA)技术、专业ASIC(application specific integrated circuits)芯片技术、数字信号处理器(digital signal processing,简称为DSP)技术三大类。

基于多核DSP激光成像雷达数据处理系统张文广;鲁敏;郭裕兰;滕书华;张军【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2015(045)011【摘要】采用多核DSP设计了一个用于地面目标检测的激光雷达实时图像处理系统.在详细分析算法各模块资源消耗量的基础上,完成了硬件电路设计,实现了以主辅拓扑结构为框架的软件并行处理系统开发.在系统实现时,先将图像进行分区,并合理地将分区后的图像分配到四个DSP核中进行处理.最后,将并行系统进一步扩展到双核和六核,并与单核系统进行性能比较.对算法运算时间的测试结果表明,系统处理一帧图像仅需50 ms达到了实时性要求.结果表明,对于固定负载的处理系统,单纯地通过增加并行的核数来提高加速比的幅度是有限的.当增加并行的核数已不能明显地提高计算效率时,在系统设计中应着重减少每个核串行运算的负载量.【总页数】7页(P1385-1391)【作者】张文广;鲁敏;郭裕兰;滕书华;张军【作者单位】国防科技大学自动目标识别重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学自动目标识别重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学自动目标识别重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学自动目标识别重点实验室,湖南长沙410073;国防科技大学自动目标识别重点实验室,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TP336【相关文献】1.基于激光成像雷达的主被动光学图像融合技术研究 [J], 钟春晓2.基于多核DSP的激光点云解算算法并行设计 [J], 牛京玉;胡坚;孟凡荣;贺文静3.一种基于激光三维成像雷达距离像的目标检测方法 [J], 黄明晶;蹇渊;王雪梅;孟伟杰;马蒙蒙4.一种基于高速多核DSP的激光捷联惯组软件框架设计与实现 [J], 段祉鸿;李朝阳;狄世超;陈令刚;赵琳5.干涉成像雷达高度计数据处理系统 [J], 张祥坤;张云华;姜景山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2.10 一种新型多DSP并行处理结构国防科技大学电子科学与工程学院杨钧智薛国义李悦丽周智敏摘要：传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的，因此系统的通用性差，本文提出了一种新型的，由6片ADSP-21161N构成的多DSP并行处理结构，它具有运算能力强、I/O 带宽大、通信手段多样，能灵活地改变拓扑结构，可扩展、通用性强等特点，并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统。

关键词：多DSP 并行计算实时信号处理一、引言传统的雷达信号处理系统的设计是根据具体的需求确定算法流程以及硬件结构。

这导致了系统升级的困难加大，当信号处理的内容改变、要求处理的数据量加大、以及处理算法进行改进时，必须对整个系统进行重新设计。

而利用软件无线电的原理，可以构建通用的硬件平台，辅之于必要的软件系统，来实现各种信号处理功能。

本结构采用ADI公司的高速浮点DSP:ADSP-21161N。

ADSP-21161N结合了一个性能优良的浮点DSP核以及丰富的在片功能，并且提供了实用可靠的多处理器互联与并行处理的方式。

以六片ADSP-21161N构成的多处理器结构具有强大的处理能力，可以完成高速各种实时信号处理功能。

实时信号处理要求巨大的计算量与超高的计算速度，而现在的单片DSP很难满足要求，因此必须采用合理的多DSP并行计算结构。

雷达信号处理的特点要求处理结点具有大的I/O 带宽，以实现高数据吞吐能力。

通用系统还必须支持多种算法，因此应能根据不同并行算法的要求灵活地改变并行计算多DSP的拓扑结构，并提供方便多样的相互通信手段。

二、ADSP-21161N芯片简介ADSP-21161N是美国ADI公司近期推出的功能强大的32bit浮点DSP芯片，采用超级哈佛结构，拥有多条内部总线、高速运算单元、大容量存储器、灵活多样的外部接口。

它的核心工作频率可达100MHz，外部总线工作频率可达50MHz。

由于其内部包括两组处理单元，每组又运用三级流水线结构进行处理，故而运算处理速度可以达到600MIPS，以此来实现DSP 的低工作频率、高处理能力的功能从而降低了功耗。

专利名称：一种基于多核DSP的三维成像声纳并行数据处理方法及应用该方法的数据处理系统
专利类型：发明专利
发明人：陈飞虎,黄勇,陈苏广,赵兴奋,黄海宁
申请号：CN201511016075.X
申请日：20151231
公开号：CN105629247A
公开日：
20160601
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于多核DSP的三维成像声纳并行数据处理方法及其数据处理系统，所述方法包括以下步骤：1）获取M*N维阵列回波数据；2）将回波数据做快速傅里叶变换，输出M*N 维阵元域信号；3）将傅里叶变换输出结果作一级波束形成运算；4）对一级波束形成计算后的输出结果进行抽取并重新组包，并作二级波束形成；5）对二级波束形成的输出结果进行取模处理；6）对取模处理后的输出结果作峰值滤波，得到最终的波束形成结果。

所述系统包括原始数据采集及传输、接收多核DSP处理器的控制命令参数的FPGA采集控制单元，用于发送控制命令参数、接收原始数据并进行并行波束形成运算处理的多核DSP处理器，实现命令参数及成像数据交互的网络交换机，实现多核DSP处理器之间数据交互的链接器接口以及电源模块。

申请人：苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司
地址：215125 江苏省苏州市工业园区星湖街218号C4楼101
国籍：CN
代理机构：苏州市新苏专利事务所有限公司
代理人：徐鸣
更多信息请下载全文后查看。