基于ADSP TS201的雷达通用信号处理板的设计

为了缩短信号处理系统的研发周期,需要一个通用的信号处理硬件平台,只通过设计软件就可以满足不同雷达系统的需求。采用高性能DSP和FPGA为主要芯片设计通用信号处理板,多片DSP通过链路口及总线共享的方式,可以同时进行数据的交互和处理,运算能力强。 FPGA与DSP之间也具有链路口及总线通道,可以将多种接口形式的数据通过转换与DSP进行数据交换。 DSP和FPGA相结合既满足了信号处理的数据处理能力,又拥有多种数据接口方式,适合不同雷达系统信号处理的应用,具有一定的通用性。     

基于FPGA的窄带多通道数字脉压设计

在雷达窄带系统中,对多通道、多带宽中频接收信号的处理,通常在数字中频接收系统中基于FPGA芯片完成数字下变频和基带数据打包,再由信号处理系统基于DSP芯片进行数字脉压等。而FPGA具有处理速率快和并行运算能力强的特点,使得基于FPGA 的线性调频信号数字脉压比DSP具有更大优势。将基带信号数字脉压由信号处理系统提前到数字中频接收系统,在单片FPGA 内实现多通道、多带宽、多数据率窄带系统数字下变频、数字脉压和数据打包的一体化设计,能够有效减轻信号处理系统对基带信号的运算压力。     

基于CPS1848的多模块SRIO总线互连设计

现代信号处理系统通常需要在不同处理器之间实现高速数据通信,SRIO协议由于传输速度高、可靠性强、灵活性好、实现复杂度低的优点被广泛使用。基于CPS1848芯片,研究了在FPGA、PowerPC以及DSP处理器之间实现SRIO协议的方法,实现了多个模块间的高速通信。通过PowerPC与FPGA之间的数据传输实验,验证了SRIO数据传输的性能,为高速信号处理平台的设计研制提供了技术支撑,也为信号处理方案设计提供了参考依据。     

基于“魂芯一号”的雷达信号处理机设计

以4片"魂芯一号"国产高性能DSP处理器和FPGA为核心,设计了一种新型通用雷达信号处理机。处理机采用高速链路口实现4片DSP处理器之间的点对点通信,采用Altera公司的高端FPGA芯片作数据预处理和接口协议转换。该处理机具有很高的运算性能和数据交换能力,并具有较好的通用性、可重构性和扩展性。通过运算性能测试,并在信号处理机上实现某数字阵列雷达信号处理,验证了"魂芯一号"的性能和应用价值。     

光纤陀螺信号处理电路中FPGA与DSP的接口方法研究

通常在有FPGA(Field Programmable Gate Array)和DSP(Digital Signal Processor)参与的数据采集处理系统中,正确地解决它们之间的接口是个非常重要而且必须面对的问题.针对闭环消偏光纤陀螺信号处理中既要实现对快速A/D采样数据进行滤波,同时又能保证光纤陀螺能够实现闭环控制以及具有一定的带宽,以光纤陀螺(FOG)信号滤波处理电路中FPGA和DSP的接口问题为例,探讨了三种不同的接口方案的设计思路、优缺点及其适用情况,考虑到光纤陀螺信号处理及其滤波电路的具体情况,最后选择利用FPGA内部的FIFO(First In First Out)数据缓冲器实现FPGA与DSP的接口方案,它实现了逻辑芯片FPGA和数字信号处理器DSP之间无缝连接,大大提高了DSP的使用效率,解决了数据采集和数据处理(数字滤波)之间相冲突的矛盾.     

基于CPCI总线的红外实时信号处理系统

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点.针对红外探测系统,提出了DSP FPGA CPCI的信号处理架构,采用Virtex Ⅱ Pro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,Spartan Ⅱ FPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以构成处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的信号处理系统.实验测试表明,这种实时信号处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标要求.     

多通道信号并行采集和万兆高速传输系统设计

给出了以高性能FPGA和DSP为核心实现的并行信号采集和万兆高速传输系统,通过5片ADC芯片的分时采集和误差校正实现了2.5Gsps多通道信号高精度并行采集,基于交换路由芯片实现了万兆串行RapidIO互连.基于FPGA逻辑实现以Farrow结构分数延时滤波器为核心的定时误差校正算法;配置DSP高速串口、FPGA GTX收发器和路由芯片实现了可扩展的高速通信机制,优化实现了高性能DSP的信号处理.     

基于SRIO交换芯片的DSP接口设计

构建高速可靠的交换网络是现代信号处理系统发展的必然趋势,本文提出了基于SRIO交换芯片的DSP接口设计,实现了多片DSP与FPGA之间的海量数据传输,并且提供了SRIO链路维护方法,极大保障了传输链路的可靠性。     

一种雷达通用信号处理系统的实现与应用

鉴于FPGA和DSP各自的优势,FPGA+DSP信号处理架构,已成为信号处理系统的常用结构.但目前此结构处理平台功能固定、通用性差,或对平台的介绍缺乏具体实现.文中针对以上两点提出一种通用信号处理系统,该系统不仅将两种处理器的优点集于一身,并且具有很强的通用性,可以应用于不同的雷达系统.最后分别列举了该系统在连续波雷达...     

基于BiFIFO的多DSP高速互连系统设计

在由TMS320C6701组成的多DSP并行信号处理系统中,DSP片间的互连性能成为系统性能的关键指标。本文从硬件和软件两个方面讨论了基于BiFIFO的DSP间高速互连的设计方案。     

基于PCI-X核的上位机和DSP通信的设计和实现

文中基于PCI-X核,在FPGA中实现了上位机和DSP的接口设计,包括对DSP的读写访问和DMA数据传输,完成了上位机对DSP的程序加载、监控和高速数据交换,为通用DSP处理板卡的总线设计提供了解决方案。     

利用FPGA和DSP结合实现雷达多目标实时检测

在高速并行流水信号处理中,ASIC(FPGA)+DSP+RAM是目前国际流行的一种方式,尤其是FPGA+DSP+RAM更适合中国的国情.本文利用FPGA的算术逻辑单元与外部存储器相结合,解决了线路板面积有限与雷达数据处理需要大量存储空间的矛盾;利用FPGA的并行流水特点解决了雷达数据的实时处理与有限的DSP处理速度之间的矛盾; 而FPGA处理结果的航迹相关、FPGA运行模式的控制和与上位机之间的通信与数据交换等工作利用DSP完成,从而达到系统的最佳配置.目前系统已通过验收,各项指标达到了设计的要求.     

实时视频信号的Sobel边缘检测的FPGA实现

在实时视频信号处理中,由于边缘检测等图像处理算法的数据量大,系统采用FPGA+DSP的图像处理方案。利用FPGA可对数据并行处理的特点,在FPGA中实现数据量大、处理速度要求高,但算法结构简单的低层处理算法。文中介绍了在FPGA中实现Sobel边缘检测算法的方法,并提出了自适应阈值的处理方案。实验结果证明,FPGA能够对实时视频信号完成Sobel边缘检测,且自适应阈值模块保证了系统在环境亮度变化的情况下,得到良好的边缘检测效果。     

DSP与FPGA的SRIO互连设计

在DSP+FPGA的高速图像处理系统中,针对系统数据量大、运算复杂的特点,提出了一种基于SRIO协议的DSP与FPGA处理器互连,并进一步使用FPGA中的MPMC控制器连接DDR2SDRAM,实现了图像处理系统内部处理器的共享存储。该方法通过在DSP和FPGA上编程,实现了SRIO协议中的存储器映射I/O事务(LSU)方式的传输,处理器之间通过SRIO接口传输的数据速率达到3.125Gb/s。实验结果表明,该方法有效地实现了处理器之间数据稳定可靠的传输,使系统内的数据交换灵活快捷,提高了DSP的协处理能力,很好地满足了处理系统实时性的需求。     

基于FPGA和DSP的高速图像处理系统

为了提高图像处理系统的高性能和低功耗,提出了一种基于FPGA和DSP协同作业的高速图像处理嵌入式系统,其中DSP为主处理器,负责图像处理,而FPGA为协处理器,负责系统的所有数字逻辑。整个系统中FPGA和DSP的工作之间形成流水,同时借助于单片双口RAM(CY7C025AV-15AI)完成两者的通信,比使用单片DSP建立的处理系统性能提高25%左右。该系统具有可重构性,方便其他的算法于该系统上实现。     

相控阵短波发信系统相位校正方案设计

相控阵短波发信系统通过波束合成手段能够实现通信的实时性和按需可控,并且提高通信的稳定性和抗毁性,满足各种条件下的通信要求。提出了相控阵短波发信系统相位校正方案,并且将整个校正过程分为相位控制和交换两个模块。通过对相位控制模块中AD采样、下变频和相位计算的具体设计以及交换模块中DSP和FPGA的具体设计实现了系统的相位校正。最后对仿真数据和实测数据进行比较,验证了本相位校正方案的可行性。     

近海激光通信分集技术对大气湍流扰动抑制的实验

为评估分集收发技术在近海面激光通信系统应用中对大气湍流扰动的抑制作用,设计了基于对多路1 550 nm激光光斑同步采集的验证实验方案。采用由时统终端触发的FPGA+多核DSP架构的实时图像处理系统实现目标中心位置的提取与目标灰度和的统计,进而得到激光从发射端至接收端的到达角起伏方差和闪烁指数。分别比较了等功率条件下单路发射和双路发射间、双孔径接收与等效单孔径接收间的到达角起伏方差和闪烁指数,同时比较了不同跨距下双孔径接收的效果。实验表明,在发射功率相同的情况下,与单路发射相比,双路发射能够有效地抑制因大气湍流扰动产生的到达角起伏和光强闪烁;在接收面积相同情况下,双孔径接收较单孔径接收所产生的到达角起伏与光强闪烁更弱,且在一定范围内,双孔径间的跨距存在最优值。     

基于FPGA与DSP的车轮踏面擦伤系统的研究

为了实时监测高速列车的安全性,介绍了基于FPGA和DSP的多通道数据采集系统,该系统利用安装在钢轨上的加速度传感器采集列车在行进过程中踏面与钢轨产生的振动信号,并利用Xilinx公司FPGA芯片SP3xc3s1000和TI公司的TMS320C6713的DSP芯片作为核心控制模块,实现对振动的信号采集和传输,并对现场采集到的数据进行处理和分析。经过现场实验的结果表明,本系统能够准确检测出有擦伤的车轮,有效地保障了列车的安全运行。     

基于三维成像技术的激光图像处理系统

采用图像处理技术处理后的激光三维图像能够显著提升图像精度,为刑事侦查、工业部件生产提供可靠的图像依据。通过设计基于三维成像技术的激光图像处理系统解决三维成像技术精度低、耗时长的问题。系统主要包括激光三维成像模块、DDR外接存储模块、FPGA模块、上位机等部分;激光三维成像模块增加转镜获取高精度的激光三维图像,DDR外接存储模块负责存储激光数据,分散FPGA模块资源损耗,通信电路模块负责传输DSP和上位机、DSP和FPGA之间的激光数据;软件部分依据激光三维成像原理获取激光数据,基于OpenGL软件接口重构激光三维图像表面。实验结果显示,系统成像精度高,处理激光三维图像效率和可靠性强,在激光三维图像处理方面的应用前景广阔。