DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)大作業(yè)解答(線性調(diào)頻+你要的)

1、dsp應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)大作業(yè)專(zhuān) 業(yè)： 電子與通信工程姓 名： 趙多學(xué) 號(hào)： 1302121285題目一一、線性調(diào)頻(lfm)信號(hào)為了提高雷達(dá)的作用距離和距離分辨率，實(shí)際中通常采用寬脈沖發(fā)射以提高發(fā)射的平均功率，保證足夠大的作用距離；而接收時(shí)采用相應(yīng)的脈沖壓縮算法獲得窄脈沖，以提高距離分辨率，較好的解決了雷達(dá)作用距離與距離分辨率之間的矛盾。而獲得大的頻帶信號(hào)，采取lfm信號(hào)調(diào)制，可以將信號(hào)頻域展寬，同時(shí)也充分利用了雷達(dá)發(fā)射功率，擴(kuò)大作用距離，接收時(shí)采用匹配濾波器（matched filter）壓縮脈沖。線性調(diào)頻（linear frequency modulation）信號(hào)是指頻率隨時(shí)間而線性改變(增

2、加或減少)的信號(hào)。線性調(diào)頻信號(hào)s(t)可表示為： -t/2tt/2 (1.1) 式中為中心頻率，為矩形信號(hào)， (1.2) k=b/t，是調(diào)頻斜率，可得信號(hào)的瞬時(shí)頻率為 -t/2t0時(shí)，頻率遞增，k0則遞減。將1.1式中的信號(hào)重寫(xiě)為： (1.4) 式中， (1.5) 是信號(hào)s(t)的復(fù)包絡(luò)，也即為零中頻lfm信號(hào)。根據(jù)題目要求，可知波形數(shù)據(jù)采樣頻率，取脈沖寬度，則可以得知采樣數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，調(diào)制帶寬為。利用matlab生成所需調(diào)頻信號(hào)，并生.dat數(shù)據(jù)文件以便visualdsp+軟件仿真調(diào)用。信號(hào)為復(fù)數(shù)信號(hào)，復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)部虛部交叉存儲(chǔ)，奇數(shù)序列為實(shí)數(shù)序列，偶數(shù)序列為虛數(shù)序列。以下matlab程序產(chǎn)生式(

3、1.5)的零中頻線性調(diào)頻信號(hào)：clear all;t=120e-6; b=6e6; k=b/t; fs=20e6; n=t*fs;t=linspace(-t/2,t/2,n);st=exp(j*pi*k*t.2); subplot(221),plot(t*1e6,real(st),k);title(零中頻線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部);xlabel(time in us),ylabel(real(st);grid on;axis(-30 30 -1 1); subplot(222),plot(t*1e6,imag(st),k);title(零中頻線性調(diào)頻信號(hào)的虛部);xlabel(time in us)

4、,ylabel(imag(st);grid on;axis(-30 30 -1 1); freq=linspace(-fs/2,fs/2,n);subplot(223),plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(st),k);title(零中頻線性調(diào)頻信號(hào)的頻譜);xlabel(frequency in mhz),ylabel(s(f);grid on;axis tight; fi=k*t;subplot(224),plot(t*1e6,fi*1e-6,k);title(零中頻線性調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率);xlabel(time in us),ylabel(fi in mhz

5、);grid on;axis tight; save input.dat -ascii stfd=fopen(input.dat,wt);a=real(st);b=imag(st);for i=1:1:2400 fprintf(fd,%gn,a(i); fprintf(fd,%gn,b(i);endfclose(fd);如圖1所示為零中頻線性調(diào)頻信號(hào)各曲線圖。圖1 零中頻線性調(diào)頻信號(hào)各曲線圖二、脈沖壓縮原理脈沖壓縮技術(shù)是指雷達(dá)發(fā)射出寬脈沖信號(hào)，在接收端回波寬脈沖信號(hào)通過(guò)處理后得到窄脈沖的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。脈沖壓縮器的設(shè)計(jì)實(shí)際上就是匹配濾波器的設(shè)計(jì)。匹配濾波可以在時(shí)域?qū)崿F(xiàn)，也可以在頻域?qū)崿F(xiàn)。式1.5的零

6、中頻線性調(diào)頻信號(hào)即為發(fā)射信號(hào)，根據(jù)匹配濾波理論，它的匹配濾波器時(shí)域脈沖響應(yīng)為： (2.1) 將式(1.5)代入式(2.1) 得 (2.2) 匹配濾波h(t) s(t) s0(t)圖2 零中頻lfm信號(hào)的匹配濾波lfm脈沖信號(hào)經(jīng)匹配濾波器后的輸出s0(t)信號(hào)，當(dāng)時(shí)，包絡(luò)近似為辛克（sinc）函數(shù)。而此時(shí)壓縮后的脈沖寬度：t0=1/b，lfm信號(hào)的壓縮前脈沖寬度t和壓縮后的脈沖寬度t0之比通常稱(chēng)為壓縮比d，即 (2.3) 式(2.3)表明，壓縮比也就是lfm信號(hào)的時(shí)寬頻寬積。輸出s0(t)的最大副瓣電平為主瓣電平的13.2db，在多目標(biāo)環(huán)境下，旁瓣會(huì)淹沒(méi)附近較小的目標(biāo)，從而引起目標(biāo)丟失，所以通常

7、引入加權(quán)函數(shù)（窗函數(shù)）對(duì)信號(hào)進(jìn)行失配處理以抑制副瓣產(chǎn)生的消極影響，其副作用是輸出信號(hào)的包絡(luò)主瓣降低、變寬，即旁瓣抑制是以信噪比損失及距離分辨力變壞作為代價(jià)的。設(shè)時(shí)域加權(quán)函數(shù)為w(t)，加權(quán)函數(shù)可以選擇海明窗、漢寧窗等。則加權(quán)后輸出為： (2.4) 頻域?qū)崿F(xiàn)實(shí)際上就是將時(shí)域的匹配濾波的時(shí)域卷積運(yùn)算轉(zhuǎn)到頻域來(lái)運(yùn)算（快速卷積算法）。因脈沖壓縮的點(diǎn)數(shù)比較大時(shí)，頻域fft法的處理速度要比時(shí)域?qū)崿F(xiàn)快很多，大大減少了運(yùn)算量。用頻域fft法實(shí)現(xiàn)脈壓的具體過(guò)程如圖3如下：對(duì)信號(hào)s(n)進(jìn)行fft變換得到s(k)，s(k)與發(fā)射信號(hào)s(n)的fft的復(fù)共軛s*(k)相乘，然后再對(duì)乘積作ifft而獲得時(shí)域脈壓結(jié)果。

8、由于s*(k)可以預(yù)先算出存入dsp的ram空間里，每次運(yùn)算時(shí)，只需讀出ram中的數(shù)值即可進(jìn)行運(yùn)算。因此s*(k)可以利用matlab直接生成。軟件生成后在對(duì)脈壓作加窗處理時(shí)，僅需將窗函數(shù)w(k)與s*(k)的乘積h(k)=s*(k)w(k)存入ram中即可，不會(huì)額外增加存儲(chǔ)量及運(yùn)算量。用頻域fft法實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字脈沖壓縮，文中的脈沖壓縮就是基于圖3的原理實(shí)現(xiàn)的。fftw(k)s*(k)ifft s(n) s(k) y(k) y(n) h(k) 圖3 頻域脈沖壓縮原理結(jié)構(gòu)圖為節(jié)省運(yùn)算時(shí)間，所以將頻域脈壓系數(shù)h(k)預(yù)先處理好。已知輸入信號(hào)序列為零中頻線性調(diào)頻信號(hào)，根據(jù)題目要求在第二節(jié)已求出輸入信

9、號(hào)序列，因此根據(jù)公式易求出匹配濾波系數(shù)序列h(n)，但為保證利用fft計(jì)算線性卷積不出現(xiàn)混疊失真，則循環(huán)卷積長(zhǎng)度必須滿足l=n+m-1，其中l(wèi)為卷積長(zhǎng)度，n和m分別為兩卷積序列長(zhǎng)度。根據(jù)matlab生成的輸入數(shù)據(jù)可知n和m均為2400點(diǎn)，因此卷積長(zhǎng)度，由于采用fft進(jìn)行計(jì)算，因此l必須為2的整數(shù)次冪，取最小值為8192。因此此設(shè)計(jì)中所有fft和ifft運(yùn)算點(diǎn)數(shù)均為8192點(diǎn)。通過(guò)改變窗函數(shù)w(t)，可以得到三組h(k)序列文件，分別為矩形窗、漢寧窗和漢明窗，對(duì)應(yīng)于文件real.dat/imag.dat, real1.dat/imag1.dat, real2.dat/imag2.dat三組文件，

10、以便visualdsp+軟件仿真時(shí)進(jìn)行導(dǎo)入。matlab生成h(k)序列源代碼如下：clear all;t=120e-6; b=6e6; k=b/t; fs=20e6; n=t*fs;t=linspace(-t/2,t/2,n);st=exp(j*pi*k*t.2);n_fft=4096; %因采樣數(shù)據(jù)長(zhǎng)度n為2400則脈壓fft點(diǎn)數(shù)4096ht=conj(fliplr(st); %匹配濾波h(t)wt0=boxcar(n);wt1=triang(n);wt2=hanning(n);wt3=hamming(n);wt4=blackman(n);beta=7.865;wt5=kaiser(n,b

11、eta);ht0=ht.*wt3; %這里默認(rèn)加漢明窗函數(shù)ht=fft(ht0,n_fft); a=real(ht);b=imag(ht);save real.dat -ascii afd=fopen(real.dat,wt);for k=1:1:n_fft fprintf(fd, %gn, a(k); end; save imag.dat -ascii bfd=fopen(imag.dat,wt);for k=1:1:n_fft fprintf(fd, %gn, b(k); %文本文件實(shí)際點(diǎn)數(shù)n_fft*2end; fclose(fd);三、visualdsp+脈壓仿真3.1線性調(diào)頻信號(hào)序列

12、輸入由matlab軟件生成lfm信號(hào)序列，文件為input.dat。文件中共2400個(gè)復(fù)數(shù)序列，其中偶數(shù)列為實(shí)數(shù)序列，奇數(shù)列為虛數(shù)序列，因此共4800個(gè)數(shù)據(jù)。下圖為在visualdsp+軟件中導(dǎo)入input.dat文件并利用其畫(huà)圖功能畫(huà)其波形：圖3 零中頻信號(hào) 上半部為實(shí)部波形，下半部為虛部波形3.2匹配濾波系數(shù)頻域序列輸入由第二節(jié)計(jì)算可知，匹配系數(shù)h(k)序列為h(n)進(jìn)行4096點(diǎn)fft變換得到，因此h(k)共有4096個(gè)復(fù)數(shù)序列，并且將實(shí)數(shù)序列與虛數(shù)序列分別存儲(chǔ)成real.dat和imag.dat兩個(gè)文件。在第二節(jié)中利用matlab軟件生成h(k)序列已詳解。根據(jù)矩形窗、漢寧窗、漢明窗生

13、成三組序列文件分別real.dat/imag.dat,real1.dat/imag1.dat和real2.dat/imag2.dat。利用visualdsp+軟件進(jìn)行導(dǎo)入并畫(huà)出波形圖如下：圖4 矩形窗h(k)序列 上半部為實(shí)部波形，下半部為虛部波形圖5 漢寧窗h(k)序列 上半部為實(shí)部波形，下半部為虛部波形圖6 漢明窗h(k)序列 上半部為實(shí)部波形，下半部為虛部波形根據(jù)原理結(jié)構(gòu)圖可知，脈沖壓縮共分為fft、復(fù)數(shù)乘法、ifft和模值衰減變換四個(gè)模塊。其中fft模塊采用visualdsp+軟件中自帶模塊。而ifft可采用如下方法求解，因 (3.1) 由式（3.1）可得，先將x(k)取復(fù)共軛，然后直

14、接調(diào)用fft子程序進(jìn)行fft運(yùn)算，最后再取復(fù)共軛并乘以1/n得到序列x(n)。這種方法雖然用了兩次取共軛運(yùn)算，但可以與fft共用一子程序，提高了子程序利用率。四、結(jié)果分析4.1輸出結(jié)果利用visualdsp+軟件設(shè)置斷點(diǎn)功能畫(huà)出各部分輸出波形，波形圖分別如下：圖7 零中頻線性調(diào)頻信號(hào)8192點(diǎn)fft波形圖8 矩形窗加權(quán)系數(shù)脈沖壓縮壓縮后波形 圖9 矩形窗系數(shù)脈沖壓縮后局部放大波形 圖10 矩形窗脈沖壓縮后衰減波形圖11 漢寧窗壓縮后波形圖12 漢寧窗壓縮后波形局部放大 圖13 漢寧窗脈壓后衰減波形 圖14 漢明窗脈壓后時(shí)域波形 圖15 漢明窗脈壓后局部放大波形圖16 漢明窗脈壓后衰減波形4.2

15、加窗對(duì)脈壓性能的影響線性調(diào)頻信號(hào)匹配濾波器輸出端的脈沖，是經(jīng)過(guò)壓縮后的窄脈沖，輸出波形具有辛克函數(shù)的性質(zhì)，除了主瓣外還有時(shí)間軸上延伸的一串副瓣?？拷靼甑牡谝桓卑曜畲?，其值較主瓣峰值只得13.46db,第二副瓣在降低4db，以后依次下降。副瓣零點(diǎn)間的間隔為1/b。匹配濾波器輸出的旁瓣太高是脈沖壓縮雷達(dá)的缺點(diǎn)，實(shí)際使用中采用加窗的準(zhǔn)匹配濾波器來(lái)改善副瓣的性能。實(shí)際應(yīng)用中的匹配濾波器需要加窗，以實(shí)現(xiàn)旁瓣的抑制，但窗函數(shù)點(diǎn)數(shù)n固定時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致主瓣的展寬，旁瓣的抑制和主瓣的展寬二者彼此矛盾，需要以實(shí)際需要折衷考慮，即在副瓣輸出達(dá)到要求的情況下，應(yīng)使主瓣的展寬及強(qiáng)度變化值最小。以下分析不同的窗函數(shù)對(duì)脈壓

16、結(jié)果（主瓣寬度和幅度增益）的影響。首先給出六種窗函數(shù)自身的性能：表1 六種窗函數(shù)的主要參數(shù)窗函數(shù)類(lèi)型主瓣寬度/rad旁瓣電平/db過(guò)度帶帶寬/rad阻帶最小衰減/db矩形窗 -1321三角窗-2525漢寧窗-3144漢明窗-4153布萊克曼窗-5774凱塞窗-5780根據(jù)時(shí)寬帶寬積可以的到脈沖壓縮比為40。原脈壓前脈沖寬度為20us,對(duì)于20mhz的采樣頻率，對(duì)應(yīng)采樣點(diǎn)400，那么脈壓后主瓣寬度采樣點(diǎn)數(shù)為2*(400/40)=20點(diǎn)（主瓣寬度等于2倍的零點(diǎn)帶寬）。下面考慮加窗對(duì)脈壓結(jié)果增益（以主瓣最大增益為準(zhǔn)）的影響和脈壓后脈沖寬度(第一零點(diǎn)帶寬為準(zhǔn))的影響。表2 加載六種窗函數(shù)后dsp脈壓對(duì)

17、脈沖寬度、增益的影響窗函數(shù)類(lèi)型脈沖主瓣寬度（采樣點(diǎn)數(shù)）脈沖增益（主瓣最大增益）第一旁瓣增益（第一旁瓣最大增益）矩形窗2040083.5三角窗44200.510.1漢寧窗4020055.4漢明窗38216.53.1布萊克曼窗581650.89凱塞窗54175.70.85從表2可以得到結(jié)論：脈壓可以提升脈沖的增益，幅度增益與原寬脈沖時(shí)寬有關(guān)。加窗可以有效地抑制副瓣，但是要以主瓣展寬和增益下降為代價(jià)。相對(duì)而言，一般情況下，選擇漢明窗可以獲得較好帶寬和增益折衷。線性調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮處理接收后的信號(hào)幅度峰值是原來(lái)發(fā)射信號(hào)幅度峰值的(d為脈壓比)倍，即輸出脈沖峰值功率比輸入脈沖峰值功率增大了d倍。在要求發(fā)

18、射機(jī)輸出功率一定的情況下，接收機(jī)輸出的目標(biāo)回波信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波壓縮處理，具有窄的脈沖寬度和更高的峰值功率，前者提高距離分辨率而后者符合探測(cè)距離遠(yuǎn)的戰(zhàn)術(shù)要求，這充分體現(xiàn)了脈壓體制獨(dú)特的優(yōu)越性。從反偵查的角度來(lái)說(shuō)，脈壓雷達(dá)比普通雷達(dá)具有更強(qiáng)的生存能力。由于線性調(diào)頻信號(hào)的幅度和信噪比更小，有偵查方程可知，同等靈敏度的偵察機(jī)其偵查距離為原來(lái)的，所以在雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域，脈壓雷達(dá)具有功率優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景十分廣闊。五、附錄部分主程序代碼如下：/* includes */ #include #include #include #include #include fftdef.h/* externs */extern

19、 fft32( float (*), float (*), float (*), float (*), int, int ); extern init();#pragma align 4section (data1ab) float output2*n; /fft函數(shù)輸出變量 float realn; /變換中實(shí)部序列n=4096 float imagn; /變換中虛部序列 float max; /脈壓后 float input4800= #includelfm/input.dat;/輸入信號(hào)文件其中偶序列為實(shí)部 float input12*n; /變換信號(hào)數(shù)據(jù)緩沖 float real_co

20、ffn= #includelfm/real.dat ; /濾波器4096點(diǎn)fft實(shí)部real/real1/real2分別為矩形窗、漢寧窗、漢明窗濾 波系數(shù)/ float imag_coffn= #includelfm/imag.dat ;/濾波器4096點(diǎn)fft虛部imag/imag1/imag2分別為矩形窗、漢寧窗、漢明窗濾波系數(shù)/#pragma align 4section (data2ab)float ping_pong_buffer12*n;#pragma align 4section (data3ab)float ping_pong_buffer22*n;volatile int i

21、,tmp_i0,tmp_i1; /用于計(jì)數(shù)（程序各段計(jì)時(shí)）/*mainvoid main( void )int i; #ifdef initialization_errorprintf(error: this fft function works only in the following conditions:n);printf( -n must be a power of 2n);#ifdef _adspts201_printf( -for real inputs, 64=n=32768n);printf( -for complex inputs, 32=n=16384n);#elsepr

22、intf( -for real inputs, 64=n=8192n);printf( -for complex inputs, 32=n=4096n);#endifprintf(please change the settings in the file fftdef.hn);#else/*in the case of ts201, at the beginning of the program thecache must be enabled. the procedure is contained in cache_enable macro that uses the refresh ra

23、te as input parameter -if cclk=500mhz, refresh_rate=750-if cclk=400mhz, refresh_rate=600-if cclk=300mhz, refresh_rate=-if cclk=250mhz, refresh_rate=375*/#ifdef _adspts201_asm(#include );asm(#include );asm(cache_enable(750););asm(#include );asm(#include );asm(preload_cache;);#endiftmp_i0 = _builtin_s

24、ysreg_read( _ccnt0 ); / read initial cycle for(i=0;i4800;i+)input1i=inputi; /信號(hào)傳輸至input1變換緩沖區(qū)/ /fft運(yùn)算/fft32(&(input1), &(ping_pong_buffer1), &(ping_pong_buffer2), &(output),n, complex); /8192點(diǎn)fft變換for(i=0;in;i+)reali=output2*i; /線性調(diào)頻信號(hào)fft變換后實(shí)部imagi=output2*i+1; /線性調(diào)頻信號(hào)fft變換后虛部/復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算/for(i=0;in;i+)i

25、nput12*i=reali*real_coffi-imagi*imag_coffi;input12*i+1=-reali*imag_coffi-real_coffi*imagi; /取共軛/ /ifft運(yùn)算/ fft32(&(input1), &(ping_pong_buffer1), &(ping_pong_buffer2), &(output),n, complex); /8192點(diǎn)fft變換for(i=0;in;i+)reali=output2*i/n; /imagi=-output2*i+1/n; /取共軛 /*到此完成了脈沖壓縮，也就是完成了匹配濾波*/窄脈沖幅度/for(i=0;

26、in;i+)reali=sqrt(reali*reali+imagi*imagi); /求復(fù)數(shù)模max=real0;for(i=0;imax)max=reali; for(i=0;i2*n;i+) /衰減變換reali=reali/max; reali=20*log10(reali); tmp_i1 = _builtin_sysreg_read( _ccnt0 ); / printf(cycle count = %d, tmp_i1 - tmp_i0); / print the cycle count #endif題目三：基于adsp-ts101的雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)實(shí)現(xiàn) 一、緒論1.1 背景經(jīng)過(guò)幾

27、十年的發(fā)展，今天的雷達(dá)提供的有關(guān)目標(biāo)的信息已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它最初的定義，不論在地面、艦船、飛機(jī)、導(dǎo)彈、太空都活躍著雷達(dá)的身影，雷達(dá)的原理已經(jīng)在幾兆赫茲到紫外線的頻率范圍內(nèi)得到了應(yīng)用，雷達(dá)的性能和用途也發(fā)生了巨大的變化，雷達(dá)的發(fā)明使人類(lèi)在軍事、通訊、航空、航體、跟蹤測(cè)量等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)生了本質(zhì)的重大飛躍。雷達(dá)信號(hào)處理是雷達(dá)系統(tǒng)的一個(gè)極其重要的組成部分，用于雷達(dá)在復(fù)雜背景（包括雜波和干擾）下對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)和目標(biāo)信息的提取，現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越倚重于信號(hào)處理。雷達(dá)信號(hào)處理不僅大大的提高了在復(fù)雜背景下對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)能力，而且也提供了更加豐富的信息，如對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像及目標(biāo)識(shí)別等。因此，雷達(dá)信號(hào)處理是當(dāng)前雷達(dá)

28、技術(shù)研究中最活躍、發(fā)展最為迅速的部分之一。近幾十年，雷達(dá)信號(hào)處理的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，五十年代實(shí)現(xiàn)了抑制雜波的時(shí)域?yàn)V波以及對(duì)復(fù)雜信號(hào)的匹配濾波，六十年代實(shí)現(xiàn)了對(duì)有源干擾的空域?yàn)V波，并且提出了對(duì)變化環(huán)境的自適應(yīng)濾波。六十是年代以來(lái)隨著數(shù)字技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和不斷發(fā)展，使得雷達(dá)整體性能大幅度提高。進(jìn)入到八十年代之后，微處理技術(shù)，特別是數(shù)字信號(hào)處理器的發(fā)展，是雷達(dá)信號(hào)處理完成了從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)化，除了極大的提高了雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的性能之外，還大大提高了整個(gè)處理機(jī)的系統(tǒng)可靠性，減小了體積和功耗，使得其應(yīng)用范圍變得日益廣泛。不同的信號(hào)處理領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)處理的速度要求不盡相同。在一般情況下，通信和語(yǔ)音信號(hào)處

29、理中需要每秒幾千萬(wàn)次到幾億次運(yùn)算，在視頻信號(hào)和圖像處理中，需要每秒幾億次到幾十億次運(yùn)算，而在雷達(dá)和聲納信號(hào)處理中，常需要每秒幾十億到幾百億次運(yùn)算。此外，通信、語(yǔ)音、圖像處理中信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍有限，一般用定點(diǎn)運(yùn)算就可以滿足工作要求，而雷達(dá)和聲納信號(hào)處理需要較大的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍和數(shù)據(jù)精度，按定點(diǎn)處理可能發(fā)生溢出，往往必需用浮點(diǎn)運(yùn)算完成，同時(shí)，雷達(dá)信號(hào)處理不同于其他類(lèi)型的信號(hào)處理，不僅運(yùn)算量大，數(shù)據(jù)吞吐量也很大，這樣對(duì)處理單元的輸入輸出速度和處理機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的通信能力都有很高的要求。因此，雷達(dá)信號(hào)處理采用高速度，高精度，大動(dòng)態(tài)范圍，高數(shù)據(jù)吞吐量的處理系統(tǒng)勢(shì)在必行。正是由于雷達(dá)信號(hào)處理的這些要求，使得在進(jìn)行系

30、統(tǒng)設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行dsp選擇。dsp分為專(zhuān)用dsp和通用dsp兩種，前者的運(yùn)算是用硬件直接實(shí)現(xiàn)的，速度快，但是靈活性差，而且?guī)缀醵际嵌c(diǎn)的，精度和動(dòng)態(tài)范圍有限，通用dsp的運(yùn)算和處理是基于軟件實(shí)現(xiàn)的，兼容性好，可根據(jù)實(shí)際需要選擇采用定點(diǎn)或浮點(diǎn)運(yùn)算，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力，而且在速度方面也已超過(guò)某些專(zhuān)用dsp。1.2 概述本文研究的目的是實(shí)現(xiàn)基于通用dsptsl01的雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)。該信號(hào)處理機(jī)主要由脈沖壓縮(pc)，動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)(mtd)，自動(dòng)角測(cè)量，恒虛警處理(cfar)等幾個(gè)模塊組成。二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 處理器簡(jiǎn)介 ad公司的adspts101stigersharc dsp（簡(jiǎn)稱(chēng)ts101）是

31、一款高性能的數(shù)字信號(hào)處理器，是sharc dsp的下一代產(chǎn)品。與sharc dsp相比，tigersharc在速度、內(nèi)部存儲(chǔ)器容量、處理器的體系結(jié)構(gòu)，以及處理器提供的外部資源方面都做了改進(jìn)，更加適用于構(gòu)成各種不同的并行多處理器系統(tǒng)。概括的講，ts101具有如下主要特點(diǎn)：（1）核時(shí)鐘頻率。ts101有兩種型號(hào)，一種內(nèi)部核時(shí)鐘頻率可以達(dá)到300mhz，即指令周期3.3ns。另一種內(nèi)部核時(shí)鐘頻率可達(dá)250mhz，即指令周期4ns。（2）片內(nèi)兩個(gè)計(jì)算塊x和y。每個(gè)運(yùn)算塊有一個(gè)64bitalu，一個(gè)乘法器，一個(gè)64bit移位器和一個(gè)由32個(gè)寄存器構(gòu)成的寄存器組，可以執(zhí)行定點(diǎn)和浮點(diǎn)的算術(shù)邏輯等通用運(yùn)算。而

32、sharc dsp只有一個(gè)計(jì)算塊，相比之下ts101具有更強(qiáng)的運(yùn)算能力。（3）三條內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)總線。每條總線都連接到三個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器塊中的一個(gè)。三條總線都是128bit寬，可以在任何一個(gè)周期使用任意一條總線傳送多達(dá)四條指令或四個(gè)對(duì)其的數(shù)據(jù)。這樣ts101內(nèi)核可以在任何一個(gè)周期并行訪問(wèn)三個(gè)存儲(chǔ)塊，一個(gè)取指令，兩個(gè)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。（4）有兩個(gè)整數(shù)算術(shù)運(yùn)算邏輯單元j-ialu和k-ialu。每個(gè)ialu都包含一個(gè)寄存器堆和8個(gè)專(zhuān)用的循環(huán)緩沖寄存器。兩個(gè)ialu能提供更強(qiáng)大的地址產(chǎn)生能力和通用的整數(shù)操作。（5）有6m位的大容量片內(nèi)sram。分為三個(gè)2m位的存儲(chǔ)塊m0、m1和m2，每一個(gè)存儲(chǔ)塊都能夠單獨(dú)存儲(chǔ)程

33、序、數(shù)據(jù)或同時(shí)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。（6）dma控制器。其擁有14個(gè)dma通道，提供了在處理器核不干預(yù)條件下的零開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)傳送。（7）sdram控制器。sdram的地址、數(shù)據(jù)引腳可以與tigersharc的直接相連。另外，tigersharc提供專(zhuān)用的尋址空間來(lái)支持sdram。（8）4個(gè)鏈路口。其支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高貸款數(shù)據(jù)傳送，通過(guò)單個(gè)鏈路口可以以250mbytes/s的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。四個(gè)鏈路口為處理器與處理器之間的通訊提供了一個(gè)良好的途徑，總吞吐量多達(dá)每秒1gbytes。（9）多處理器特性。當(dāng)單個(gè)dsp芯片組成的系統(tǒng)不能滿足處理要求時(shí)，ts101通過(guò)外部口或者鏈路口與其它ts101相連構(gòu)成多處理器系

34、統(tǒng)。ts101的外部總線支持多達(dá)8個(gè)dsp外加host處理器的并行總線連接。在構(gòu)成多處理器系統(tǒng)時(shí)，處理器之間無(wú)論是采用共享總線方式，還是采用鏈路口相連方式，都不需要任何外加控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，在并行總線上可以以800mbytes/s的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2.2 雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)由中頻信號(hào)相干檢波模塊、脈沖壓縮模塊、相參積累、參數(shù)檢測(cè)（包含速度、距離、方位角等參數(shù)的mtd）和恒虛警處理及大部分組成。中頻信號(hào)相干檢波模塊主要工作為：對(duì)ad變換后送來(lái)的25m中頻信號(hào)進(jìn)行相干檢波，使數(shù)字回波信號(hào)變成分離為i、q兩路的零中頻信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行抽樣處理，最后把抽樣后的數(shù)據(jù)打包成32bi

35、t送往脈沖壓縮模塊。其中低16bit為i路信號(hào),高16位為q路信號(hào)。其系統(tǒng)原理如圖1所示：目標(biāo)距離速度航向俯仰角檢測(cè)相參積累恒虛警處理和路脈沖壓縮模塊中頻信號(hào)相干檢波模塊a/d和路中頻 差路脈沖壓縮模塊a/d差路中頻 圖1 雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)系統(tǒng)原理如圖1所示，中頻信號(hào)相干檢波模塊將和差兩路信號(hào)分別送入和路差路脈沖壓縮模塊,兩路脈沖壓縮各自獨(dú)立運(yùn)行，把脈壓結(jié)果送入相參積累，經(jīng)過(guò)相參積累后系統(tǒng)的信噪比有所提高，利于檢測(cè)模塊對(duì)距離、速度、方位角等參數(shù)的檢測(cè)，當(dāng)完成這些工作后。結(jié)合檢測(cè)后的數(shù)據(jù)與初始判定門(mén)限進(jìn)行恒虛警處理。該雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)一共用三片tsl01完成相干檢波后信號(hào)處理，其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

36、圖2給出了主要的芯片以及各芯片之間的信號(hào)連接關(guān)系。其中，tsl01一a和tsl01一b分別完成和路和差路數(shù)據(jù)的脈沖壓縮，tsl01-c完成相參積累、mtd檢測(cè)、角度測(cè)量、cfar處理等工作。tsl01一a和tsl01一c采用eprom引導(dǎo)方式，tsl01-3采用鏈路口引導(dǎo)方式。在對(duì)引導(dǎo)芯片eprom-a作配置時(shí)，除了在eprom-a中裝載和路脈壓片(a)所需的程序及相關(guān)參數(shù)以外，還要將差路脈壓片(b)所需的程序及相關(guān)參數(shù)一并裝載。當(dāng)tsl01一a經(jīng)eproma成功引導(dǎo)后，它不僅從eprom中獲得了自身正常運(yùn)行所需的程序和相關(guān)參數(shù)，而且也獲得了差路(b)所需的相關(guān)程序信息；通過(guò)硬件連接的鏈路口1

37、(a)和鏈路口0(b)，tsl01-b經(jīng)鏈路口引導(dǎo)，從tsl01一a中加載自身程序運(yùn)行所需的相關(guān)信息。從圖中可以看出，脈沖壓縮和檢測(cè)片之間采用鏈路口傳輸數(shù)據(jù)信息，其中和路脈沖壓縮后的數(shù)據(jù)利用tsl01一a和tsl01一c各自的鏈路口0傳輸，差路脈沖壓縮后的數(shù)據(jù)利用tsl01-b和tsioi-c各自的鏈路口l傳輸。這樣的設(shè)計(jì)主要考慮到tsl01-c在作數(shù)據(jù)檢測(cè)時(shí)需要頻繁的和外部sdram交換信息，利用tsl01的鏈路口一方面充分利用了器件本身的硬件資源，另一方面也避開(kāi)了多個(gè)設(shè)備同時(shí)請(qǐng)求總線時(shí)造成的總線沖突，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。圖2 雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖不論和路還是差路脈沖壓縮，除了引導(dǎo)方

38、式不同以外，其工作原理與實(shí)際工作流程是完全一致的，因此，tsl01一a和tsl01一b有部分管腳接收同樣的控制信息，如圖所示：差轉(zhuǎn)控制提示當(dāng)前差路信號(hào)接收的是航向差還是俯仰差信號(hào)；狀態(tài)標(biāo)志01共同標(biāo)志當(dāng)前脈沖重復(fù)周期、脈寬是處于何種狀態(tài)：同步脈沖中斷到來(lái)時(shí)，提示前端開(kāi)始往tsl01輸送數(shù)據(jù)(經(jīng)過(guò)相干檢波后的數(shù)據(jù))，tsl01根據(jù)此中斷信號(hào)決定何時(shí)裝載dma；前端每傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)，發(fā)送一次dma請(qǐng)求，dma傳輸根據(jù)請(qǐng)求相應(yīng)的從外部總線傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)到內(nèi)部存儲(chǔ)器。tsl01一c的狀態(tài)改變輸出則是由檢測(cè)后的結(jié)果決定。三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 脈沖壓縮的實(shí)現(xiàn)隨著飛行技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)雷達(dá)的作用距離、分辨能力

39、、測(cè)量精度和單值性等性能指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求。測(cè)距精度和距離分辨力對(duì)信號(hào)形式的要求是一致的，主要取決于信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)，為了提高測(cè)距精度和距離分辨力，要求信號(hào)具有大的帶寬，而測(cè)速精度和速度分辨力則取決于信號(hào)的時(shí)域結(jié)構(gòu)，為了提高測(cè)速精度和速度分辨力，要求信號(hào)具有大的時(shí)寬。除此之外，為了提高雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)能力，要求雷達(dá)信號(hào)具有大的能量。由此可見(jiàn)，為了提高雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)能力、測(cè)量精度和分辨力要求雷達(dá)信號(hào)具有大的時(shí)寬、帶寬能量乘積。但是在系統(tǒng)的發(fā)射和饋電設(shè)備峰值功率受限的情況下，大的信號(hào)能量只能靠加大信號(hào)的時(shí)寬來(lái)得到。測(cè)距精度和距離分辨力同測(cè)速精度和速度分辨力以及作用距離之間存在著不可調(diào)和的矛盾。為

40、了解決這個(gè)矛盾，人們提出了脈沖壓縮理論，脈沖壓縮技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是指雷達(dá)通過(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)射款脈沖信號(hào)而接收信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮處理后獲得窄脈沖的過(guò)程，脈沖壓縮可以使雷達(dá)在峰值發(fā)射功率大大降低的情況下同時(shí)獲得長(zhǎng)脈沖的高能量和短脈沖的分辨率兩方面的優(yōu)點(diǎn)，它較好的解決了雷達(dá)脈沖峰值功率受限和距離分辨率之間的矛盾。同時(shí)，寬脈沖的使用可以使多普勒系統(tǒng)的分辨率提高，相應(yīng)提高速度分辨率。由于脈沖壓縮技術(shù)是對(duì)回波信號(hào)做相關(guān)處理，故系統(tǒng)還具有較高的抗干擾性。本系統(tǒng)脈沖壓縮分為和差兩路，兩路脈壓分別對(duì)前端的和路回波和差路回波進(jìn)行脈沖壓縮處理。和路脈沖壓縮的結(jié)果用于目標(biāo)距離、速度的檢測(cè)以及在測(cè)角時(shí)作為基準(zhǔn)信號(hào)；差路脈壓信號(hào)用于航向俯

41、仰誤差角測(cè)量。和路脈沖壓縮片在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，采用eprom引導(dǎo)方式，從eprom中載入程序及相關(guān)參數(shù)(包含差路脈壓所需的程序和參數(shù))，在對(duì)自身(dsp)做初始化的同時(shí)，通過(guò)與差路脈壓片硬件相連的鏈路口對(duì)差路脈壓片進(jìn)行引導(dǎo)，完成差路脈壓片的程序及參數(shù)裝載。除了引導(dǎo)方式不同以外，和路、差路脈壓工作原理與程序流程完全一致。圖3給出了脈沖壓縮程序的流程圖以及時(shí)序圖。以和路脈沖壓縮為例，說(shuō)明脈沖壓縮的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。3.1.1 程序及系數(shù)調(diào)入如圖2所示，我們對(duì)tsl01-a采用eprom啟動(dòng)方式，在硬件設(shè)計(jì)時(shí)將bms引腳設(shè)置為低。這樣當(dāng)系統(tǒng)加電時(shí)，tsl01檢測(cè)到bms為低電平則會(huì)自動(dòng)將程序及相關(guān)參數(shù)由epro

42、m載入。在整個(gè)脈沖壓縮過(guò)程中，系統(tǒng)運(yùn)算所設(shè)計(jì)的參數(shù)主要為三種狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)因子以及對(duì)應(yīng)各個(gè)狀態(tài)的匹配濾波器系數(shù)。旋轉(zhuǎn)因子及匹配濾波器系數(shù)均由matlab軟件產(chǎn)生，其中，我們將原始線性調(diào)頻信號(hào)匹配濾波器系數(shù)與海明窗函數(shù)在matlab中預(yù)先進(jìn)行頻域相乘，把其結(jié)果作為最后載入dsp的匹配濾波器系數(shù)，這樣，在dsp處理時(shí)就可省略脈壓過(guò)程中的窗函數(shù)濾波過(guò)程，一定程度上節(jié)省了硬件資源，節(jié)省了整個(gè)程序運(yùn)行指令周期，提高了效率。圖3 脈沖壓縮程序流程圖及時(shí)序圖為了在程序處理時(shí)最大可能的利用tsl01的總線資源，提高脈壓處理的速度，針對(duì)tsl01 6mbit片上存儲(chǔ)區(qū)分為mo，m1，m2三個(gè)區(qū)域及其各區(qū)域可具有獨(dú)立

43、總線的優(yōu)點(diǎn)，我們將程序代碼放在片上存儲(chǔ)區(qū)mo，旋轉(zhuǎn)因子及匹配濾波器系數(shù)放在m2，而輸入及輸出乒乓存儲(chǔ)區(qū)設(shè)置到m1，這樣在進(jìn)行脈壓處理中最耗時(shí)間的fft和ifft運(yùn)算時(shí)，便可充分利用tsioi的指令并行優(yōu)勢(shì)，試驗(yàn)證明，這樣設(shè)置比將所有參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)采用其他任何方式存放至少節(jié)省10的指令周期。3.1.2 相干檢波后的數(shù)據(jù)輸入dsp的直接內(nèi)存訪問(wèn)(dma)方式可以在不干擾內(nèi)核操作的情況下獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)于外部脈壓數(shù)據(jù)的輸入，我們采取了中斷處理與外部dma傳輸相結(jié)合的方式。當(dāng)系統(tǒng)初始化完成后，ts101等待irq0中斷，中斷到來(lái)時(shí)，ts101進(jìn)入irq0中斷程序，完成外部dma參數(shù)預(yù)裝處理后，關(guān)閉irq0

44、中斷，開(kāi)啟外部dma中斷。此時(shí)，dma的源地值可為ts101外部存儲(chǔ)器映射中任意地址，目的地址為內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)m1中輸入乒乓存儲(chǔ)區(qū)其中一個(gè)。每一次外部相干檢波模塊送數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)總線低32bit時(shí)，同時(shí)通過(guò)dmar0引腳向ts101發(fā)送dma請(qǐng)求，每接受一次請(qǐng)求，dma進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)的傳遞，同時(shí)dma的傳輸數(shù)據(jù)值總量減一。當(dāng)dma的傳輸數(shù)據(jù)值總量減為零時(shí)，本次dma結(jié)束，dma中斷產(chǎn)生，ts101進(jìn)入dma中斷程序，在dma中斷程序中，重新打開(kāi)irq0中斷，關(guān)閉外部dma中斷，同時(shí)在程序中，將dma結(jié)束標(biāo)志變量景1，把下一次dma參數(shù)中的目的地址指針指向輸入乒乓存儲(chǔ)區(qū)的另外一個(gè)。因?yàn)椴捎昧松鲜龇绞?，在?/p>

45、個(gè)脈壓過(guò)程中，主程序完全不用考慮外部數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程，只需在每次脈壓處理之前檢測(cè)dma結(jié)束標(biāo)志變量是否為1，然后直接調(diào)用乒乓存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)即可進(jìn)行后續(xù)處理。3.1.3 脈沖壓縮處理及數(shù)據(jù)輸出外部送入的數(shù)據(jù)采用32bit數(shù)據(jù)寬度，其中高16位為i路信號(hào)，低16位為q路信號(hào)，因此，在進(jìn)行fft之前，必須將乒乓存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)解包，同時(shí)為避免定點(diǎn)數(shù)據(jù)運(yùn)算溢出時(shí)舍位所造成的誤差，必須將解包后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。定點(diǎn)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)程序運(yùn)行前首先對(duì)dma結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行循環(huán)判斷，如果其值為1，表示dma傳遞結(jié)束，可以進(jìn)入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，否則將繼續(xù)等待。一旦進(jìn)入定浮轉(zhuǎn)換程序，首先要將dma結(jié)束標(biāo)志置0以避免下次循環(huán)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作。

46、脈壓程序根據(jù)flag0，flag1的值確定當(dāng)前脈沖壓縮處于何種狀態(tài)，載入對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)因子以及匹配濾波器系數(shù)。而在實(shí)際工作中雷達(dá)只需檢測(cè)目標(biāo)距離，速度，方位角等信息。故脈壓結(jié)果的幅度值絕對(duì)大小對(duì)目標(biāo)檢測(cè)沒(méi)有大的影響，為了減少運(yùn)算周期，所以ifft程序中沒(méi)有把脈壓結(jié)果值與傅立葉變換點(diǎn)數(shù)n相除。由于fft程序與ifft程序原理基本一致，故只需對(duì)fft程序中涉及旋轉(zhuǎn)因子的相應(yīng)計(jì)算的加減號(hào)加以修改，修改后的fft程序即可成為ifft程序，而且兩個(gè)程序可調(diào)用相同旋轉(zhuǎn)因子，極大的節(jié)省了固定數(shù)據(jù)所占的內(nèi)存空間。當(dāng)脈壓過(guò)程結(jié)束后，需將結(jié)果送入?yún)?shù)檢測(cè)模塊。tsl01具有14個(gè)獨(dú)立的dma通道，其鏈路口操作也是采用

47、dma傳輸模式，所以我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)時(shí)只需裝載對(duì)應(yīng)的鏈路口dma參數(shù)即可。如圖2所示，參數(shù)檢測(cè)模塊與脈沖壓縮模塊有一組鏈路口設(shè)計(jì)為硬件連接，一旦接收方與發(fā)送方在彼此對(duì)應(yīng)的鏈路口都裝載完各自的dma參數(shù)后，數(shù)據(jù)傳輸就開(kāi)始在不干擾內(nèi)核運(yùn)行的情況下自動(dòng)進(jìn)行。3.1.4 脈沖壓縮處理工作時(shí)序我們以狀態(tài)1說(shuō)明工作時(shí)序(圖3)，1狀態(tài)脈沖重復(fù)周期為200us，外部輸入數(shù)據(jù)600點(diǎn)(5mhz數(shù)據(jù)流)，所需時(shí)間120us，而dma的傳輸速度遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)輸出率，可以認(rèn)為當(dāng)數(shù)據(jù)輸入結(jié)束后，外部dma傳輸同時(shí)結(jié)束，dsp在200mhz主頻下，完成整個(gè)脈沖壓縮過(guò)程所需時(shí)間為1 185us，鏈路口傳輸時(shí)鐘設(shè)置為14核心時(shí)鐘

48、(div4)，即50m，其傳輸完1024點(diǎn)復(fù)數(shù)所需時(shí)間約為80us。在圖中prt為脈沖重復(fù)周期，e_dma表示外部dma傳送周期，ope_t為脈沖壓縮處理周期，l_dma為脈壓結(jié)果經(jīng)鏈路口輸出數(shù)據(jù)至檢測(cè)模塊周期。對(duì)于prt其高電平為雷達(dá)發(fā)射脈沖時(shí)間，低電平表示接收回波時(shí)間。其它的高電平表示工作時(shí)間，低電平為等待時(shí)間。其他兩種狀態(tài)時(shí)序與1狀態(tài)基本一致，只是周期相應(yīng)縮短而己。顯然，脈沖壓縮模塊的實(shí)時(shí)性得到了很好的滿足。3.2 參數(shù)檢測(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)參數(shù)檢測(cè)模塊主要通過(guò)相參積累，模平方最大值求取等一系列運(yùn)算完成距離、速度、角度等參數(shù)的檢測(cè)，同時(shí)，根據(jù)參數(shù)決定雷達(dá)的工作狀態(tài)及完成恒虛警處理。3.2.1 主

49、程序如圖4所示，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，dsp首先對(duì)程序運(yùn)行所需的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行初始化。這些參數(shù)包括：三種狀態(tài)下的dma傳送參數(shù)(鏈路口dma和外部dma)、每一種狀態(tài)的積累周期數(shù)、初始門(mén)限、狀態(tài)切換點(diǎn)、以及部分標(biāo)志變量等；另外，由于該dsp外接一個(gè)外部存儲(chǔ)器，必須在程序運(yùn)行前對(duì)此外部存儲(chǔ)器做初始化。圖4 參數(shù)檢測(cè)主程序初始化完成后，從外部端口讀取程序所需的狀態(tài)信息，這個(gè)狀態(tài)信息主要標(biāo)識(shí)當(dāng)前雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度。根據(jù)這個(gè)狀態(tài)信息確定到底在dma裝載時(shí)應(yīng)該載入哪一個(gè)狀態(tài)的值。同時(shí)，一旦狀態(tài)確定，其對(duì)應(yīng)的積累周期內(nèi)的脈沖數(shù)、狀態(tài)切換點(diǎn)，恒虛警處理時(shí)的參考單元數(shù)等也相應(yīng)確定。dsp在初始化時(shí)，已對(duì)各狀

50、態(tài)的參數(shù)加以定義，這時(shí)，程序只需根據(jù)外部端口讀入的狀態(tài)信息對(duì)后續(xù)程序所需的變量做相應(yīng)配置即可。主程序核心部分為一個(gè)循環(huán)，循環(huán)涉及兩個(gè)變量判斷，一個(gè)是跟蹤啟動(dòng)標(biāo)志變量，另一個(gè)為狀態(tài)改變標(biāo)志變量，初始化時(shí)這兩個(gè)變量均為0。循環(huán)開(kāi)始時(shí)，首先對(duì)狀態(tài)改變標(biāo)志作判斷，如果其值為0，則對(duì)跟蹤啟動(dòng)標(biāo)志判斷，該標(biāo)志為0，表示雷達(dá)目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，程序進(jìn)入搜索子程序，雷達(dá)進(jìn)行大范圍搜索，直到發(fā)現(xiàn)目標(biāo)為止。如果該標(biāo)志為1，證明雷達(dá)在搜索狀態(tài)發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)存在，這時(shí)候，信號(hào)處理機(jī)應(yīng)該對(duì)目標(biāo)信息作進(jìn)一步的測(cè)量，并將信息送至雷達(dá)天線飼服機(jī)構(gòu)，以控制天線始終對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，這一切工作均由跟蹤子程序完成。如果進(jìn)入循環(huán)前，檢測(cè)到狀態(tài)改變

51、標(biāo)志為1，則說(shuō)明目標(biāo)運(yùn)動(dòng)到狀態(tài)切換點(diǎn)上，為了更好的跟蹤目標(biāo)，需要對(duì)雷達(dá)的工作狀態(tài)作切換，主程序跳出循環(huán)。需要注意的是，信號(hào)處理部分并非馬上開(kāi)始下一個(gè)狀態(tài)的工作，而是必須等待鏈路口dma將當(dāng)前傳輸數(shù)據(jù)操作完成。因?yàn)閠sl01的dma操作不允許往當(dāng)前正在傳遞數(shù)據(jù)的dma重新寫(xiě)入新的傳輸參數(shù)，如果強(qiáng)行執(zhí)行，只會(huì)導(dǎo)致該dma鎖死。而且，鏈路口的dma是和前端脈壓鏈路口dma成對(duì)使用的，如果中止自己的鏈路口傳輸，必然會(huì)導(dǎo)致脈壓部分的鏈路口傳輸同時(shí)中止，引起時(shí)序上出現(xiàn)混亂。為此必須循環(huán)判斷鏈路口dma傳輸是否結(jié)束。一旦鏈路口dma傳輸結(jié)束，tsl01發(fā)出狀態(tài)改變以及新?tīng)顟B(tài)信息，同時(shí)將狀態(tài)改變標(biāo)志清零。然后