基于TMS320C6678的雷达信号处理软件设计

摘要

过去几年中，基于ADI公司TigerSHARC系列高性能处理器的雷达信号处理系统得到了广泛的应用。随着雷达信号处理技术的快速发展，雷达信号处理系统对数字信号处理器的实时性能提出了更高的要求，基于TI多核处理器的新型雷达信号处理平台的研发和应用成为业界趋势。
　　本文基于以TMS320C6678为核心的高性能数字信号处理平台，设计了常规雷达信号处理算法的软件实现。论文分析了窄带条件下雷达信号处理技术并使用MATLAB产生模拟目标的回波数据对以上雷达处理过程进行仿真，介绍了TMS320C6678的单核资源、多核共享资源、PCIe和SRIO等通信接口及SYS/BIOS操作系统。在实际的测试中，TMS320C6678单核的运算能力可以达到甚至优于单片 TS201的运算能力，因此通过多核并行运算通常能够满足雷达信号处理更加复杂算法对DSP计算能力的要求。
　　基于雷达信号处理算法的特殊性，在软件中使用单纯的数据流模式或者并行模式并不能很好地解决多波束信号处理的超大运算量问题，本文探讨了一种基于TMS320C6678雷达信号处理算法的混合模式软件实现，从而充分发挥处理器的多核特性。在这种模式下，所有的核被平均分为多组，每组内的两个核能独立完成一个波束的信号处理任务，相当于数据流模式，多组也就能并行完成多波束处理。
　　在宽带雷达信号处理中会用到较大点数的FFT，本文介绍了一种大点数FFT快速解决方案，这种方案采用的是并行模式，每个核的任务平均分配，从而将单核的能力发挥到极致。
　　本文最后详细介绍了几种程序的优化方法，在时间要求比较严苛的算法实现过程中，这些方法对程序实时性有着很大的提升。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文内容及安排

第二章 信号处理分系统架构及基本理论

2.1信号处理分系统架构

2.2脉冲压缩原理

2.3动目标检测原理

2.4恒虚警检测原理

2.5本章小结

第三章 TMS320C6678的软硬件资源

3.1 TMS320C6678的单核资源

3.2 TMS320C6678的多核共享资源

3.3 TMS320C6678的通信接口

3.4 SYS/BIOS实时操作系统

3.5 本章小结

第四章 窄带信号处理软件的设计与实现

4.1信号处理软件总体架构

4.2窄带信号处理软件的实现

4.3大点数FFT的多核并行实现

4.4软件的优化

4.5本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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