多核CPU上一维DBF雷达信息处理平台研究

摘要

现代雷达检测环境的复杂性、多样性使得雷达体制变得越加复杂，从而导致雷达信息的数据量大幅度增加。在满足处理结果精度高、准确性好的同时，人们对平台的高速数据传输、多任务并行处理能力提出了更高要求。
　　一维数字波束形成(Digital beam forming，DBF)雷达是一种全数字阵列扫描雷达，其接收和发射波束都采用数字波束形成技术。由于数字波束形成过程涉及多个波束多个通道的同时处理，实时性强、数据量大，对雷达信息处理平台数据传输、信号处理等性能有着极高的要求。
　　本课题以一维DBF雷达信息处理平台的实现为指导，针对处理平台的硬件组成、软件实现问题进行了研究。针对当前多核处理器、多线程并行技术的发展前景，着重研究了基于多核处理器平台多线程并行处理技术的一维DBF雷达信息处理系统，设计、实现了基于多核CPU处理器的多线程并行处理方案，该方案着重考虑了处理平台大缓存、大内存、大带宽、多核多线程的处理优势，充分发挥多核处理器多线程并行处理的高速性、实时性和通用性性能;提出了基于重构线程池技术的雷达DBF实时处理研究方案，通过优化线程池的资源管理器、细化线程池的实现单元与控制模块，实现雷达DBF处理过程的多线程并行化处理，通过实验数据测试，验证了重构线程池技术在雷达DBF处理中的有效性与实时性。最后将多线程处理技术应用于整个雷达信息处理系统研究中，实现了基于多线程并行处理技术的雷达信息处理平台的构建。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．2 多核架构在雷达信息处理中的研究现状

1．3 多线程并行处理技术的研究现状

1．3．1 Win32 API多线程的研究现状

1．3．2 OpenMP多线程的研究现状

1．4 课题研究内容安排

第二章 雷达信息处理系统总体设计与环境搭建

2．1 一维DBF雷达信息处理平台的需求分析与总体设计

2．1．1 一维DBF雷达信息处理平台的需求分析

2．1．2 一维DBF雷达信息处理平台的总体设计方案

2．2 一维DBF雷达信息处理平台的环境搭建

2．2．1 硬件实现环境选择

2．2．3 软件开发环境选择

2．3 关键技术研究

2．3．1 多核多线程处理技术的应用

2．3．2 IPP函数库的应用

2．4 本章小结

第三章 软件化多线程并行处理技术研究

3．1 并行处理模型

3．2 并行处理技术处理效果的评价标准

3．3 Win32 API多线程并行处理技术

3．3．1 Win32 API多线程的编程基础

3．3．2 Win32多线程的实现形式

3．4 OpenMP多线程并行处理技术

3．4．1 OpenMP的处理模型

3．4．2 OpenMP多线程的实现形式

3．5 重构线程池

3．5．1 重构线程池的结构模型

3．5．2 重构线程池的实现

3．5．3 重构线程池的处理优势分析

3．6 性能测试与结果分析

3．6．1 实验测试与分析

3．6．2 应用结果分析

3．7 本章小结

第四章 雷达信息处理平台实现

4．1 数据读取模块实现

4．1．2 数据传输模块的实现流程

4．1．2 数据传输模块的软件化实现

4．2 信号处理模块实现

4．2．1 数字波束形成

4．2．2 脉冲压缩

4．2．3 动目标显示

4．2．4 恒虚警检测

4．3 界面显示模块实现

4．4 雷达信息处理平台性能测试

4．4．1 雷达信息处理平台搭建

4．4．2 雷达信息处理平台测试

4．5 本章小结

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

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