基于ADSP-TS201的实时SAR成像研究

SAR成像具有数据率高、数据量大、算法复杂、处理实时性较难保证的特点。目前随着大容量、高速并行计算机技术的迅速发展,成像雷达信号处理实时性问题的研究获得了很大的发展。介绍了一种基于ADSP-TS201实时信号处理系统的体系结构和SAR实时成像算法流程,最后通过试验论证了该方法的正确性。     

《电讯技术》专题资料《雷达探测技术》题要（三）

G4平台与嵌入式VxWorks系统在某雷达信号处理中的应用（杨胜华） 本文主要介绍了通用G4硬件平台的基本结构特点和相关软硬件,G4平台能快速地处理板内节点间以及板间的大数据流通信;分析了基于抢占式多任务VxWorks实时操作系统的优点;作者充分地利用了VxWorks操作系统和G4硬件平台特点,完成了某雷达数字信号处理中的管理与控制,成功实现了某雷达系统的实时数字信号处理。     

基于Z7 的微型SAR 实时成像系统设计

针对合成孔径雷达(SAR)的微型化发展需求,提出了一种基于Z7 的微型SAR 实时成像系统。该系统采用高度集成化及模块化设计,将传统的SAR 综合处理单元集成在一块微型板卡上实现全部功能,包括信号产生、中频采样、信号处理、数据处理及数据记录功能。在满足总体成像技术指标的前提下,减少了系统设备体积、重量及功耗,实现了微型SAR 实时成像技术。该系统经过多个架次的微型无人机试飞验证,取得了令人满意的成像效果。     

用ADSP21062高速信号处理系统实现机载SAR实时成像处理器的方位向处理

机载SAR实时成像处理器可以在载机飞行的同时获得高分辨率的SAR图像,对于实时监测、军事侦察等应用具有重要意义。实时成像处理器就是用高速数字信号处理系统来实时地实现SAR的成像算法。该文介绍SAR实时成像处理器方位向处理部分的研制,该部分采用了自行开发的、基于ADSP21062的高速信号处理系统,8片ADSP21062被安排在4个并行处理通道中,具有960MFLOPS的峰值处理速度,优化的软件设计保证了硬件资源的利用效率。仿真测试和外场实验证明了该系统的设计是成功的。该文对方位向处理部分的实现原理、硬件结构、软件设计进行了详细介绍。     

调频连续波SAR非线性处理方法研究

合成孔径雷达系统畸变引入的幅相误差严重影响了雷达的成像效果,必须予以校正才能获得高质量的图像。该文针对调频连续波SAR系统频率响应非理想特性引入的幅相误差以及信号扫频非线性误差对系统性能的影响,分析建立了存在系统误差的调频连续波SAR系统回波信号模型,研究了系统误差估计与校正的问题,并考虑小型化调频连续波SAR实时成像处理的需求,提出了一种改进的适合实时成像处理的调频连续波SAR的高精度非线性距离-多普勒成像处理算法。最后,通过理论推导和仿真分析,验证了算法的可行性和有效性。     

基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真

目标SAR图像仿真对SAR系统设计与验证、SAR图像几何纠正与地理编码、SAR图像解译和目标识别以及SAR成像处理等具有重要意义.SAR图像仿真总体分为基于信号的仿真和基于特征的仿真,不同应用决定了其相应的仿真方法也各不相同.面向SAR图像解译与目标识别应用,采用基于信号的仿真,研究实现了基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真,给出了仿真信号的数学模型及仿真流程,并通过简单几何体以及实际目标的SAR图像仿真实验结果验证了其有效性.     

基于Cortex-A8和FPGA的嵌入系统在雷达信号处理中的应用

本文总结以往雷达信号处理经验,提出了新的利用Cortex-A8和FPGA共同实现雷达信号数据处理的方案。主要介绍了基于TI公司Cortex-A8平台系统及FPGA的相关硬件,给出了具体的硬件设计方法,并对设计原理进行了阐述和分析。同时对基于VxWorks的实时多任务操作系统的特性和优势进行了简要分析;完成了雷达系统中数字通信的管理和控制,实现雷达系统中数字信号的处理。     

VxWorks多任务网络实时处理软件设计

VxWorks是一种嵌入式实时多任务操作系统,广泛应用于航空航天、通信电子、物联网等领域.多任务软件设计的合理性对嵌入式系统软件的稳定性、可靠性起着重要的作用.对VxWorks网络通信机制以及多任务调度机制进行了分析,介绍了多任务实时软件设计过程中涉及到的任务划分、任务优先级的设置、堆栈大小设置、任务释放等关键问题,结合应用实例给出多任务通信软件设计的步骤和方法,通过试验验证了设计的合理性和可靠性,为基于VxWorks多任务实时处理软件的设计提供了一定的参考.     

基于FPGA实现实时SAR成像系统设计

根据合成孔径雷达(SAR)成像基本原理,结合当前基于现场可编程门阵列(FPGA)实现数字信号处理的能力,本文对SAR成像系统的FPGA实现方法做了深入探究.该系统设计将SAR成像算法映射到FPGA中进行实现,结合重新时序分布、展开与合并等算法实现技术,同时注重流水线、并行处理等基本设计技巧,极大地提高了SAR成像系统的运算精度和运算速度.通过仿真验证,设计的系统具有实时高性能的特点,可以很好地满足空载实时SAR成像要求.     

按频率抽取的基4FFT算法在FPGA中实现

雷达成像的数据处理运算量非常巨大，要达到准实时甚至全实时的成像处理速度，就需要高性能的处理设备。结合自己的工程实践，介绍了按频率抽取的基4 FFT算法在FPGA器件中的实现。基于高速FPGA的SAR实时信号处理机是该系统的核心部分，这方面的研究国内才刚刚起步，该文的工作对SAR雷达系统的硬件实现具有重要意义，为SAR实时成像处理提供了一条有效途径，具有良好的应用前景，此技术的实现在实时信号处理领域也具有重要意义。     

基于G4平台的嵌入式VxWorks系统在雷达信号处理中的应用

G4平台能快速处理板内节点间以及板间的大数据流通信,本文主要介绍通用G4硬件平台的基本结构特点和相关软硬件,分析基于抢占式多任务VxW orks实时操作系统的优点;充分利用VxW orks操作系统和G4硬件平台特点,完成了雷达数字信号处理中的管理与控制,成功实现了某雷达系统的实时数字信号处理。     

无人机载SAR实时信号处理系统设计

针对合成孔径雷达实时成像处理中数据量大、数据吞吐率高、成像算法实现复杂等特点,设计了适合于无人机载SAR实时信号处理系统的硬件平台和实时信号处理算法流程。该信号处理系统包括一块带有AD采集功能的接口板和两块以TS201为核心处理器的信号处理板。考虑到实时性要求和无人机平台的不稳定性,设计了一种结合惯导和回波数据进行运动补偿的改进型RD成像算法。在无人机平台上成功稳定地实现大面积连续实时成像,证明信号处理系统稳定可靠,实时信号处理算法可行。     

RapidIO技术在高速信号处理系统中的应用

RapidIO具有传输速度高、可靠性强、灵活性好、实现复杂度低的优点,可广泛应用于高速、海量数据传输等应用中。针对FMCW SAR系统实时性要求高、数据量大、传输率高的需求,提出了基于Ra-pidIO的信号处理系统数据传输方案。该方案以TI的高性能多核DSP TMS320C6678和Xilinx的Virtex6系列FPGA为RapidIO的互连设备实现高速数据传输,设备之间采用四路单通道的数据传输方式。测试结果表明,数据传输速度接近理论极限速度。在实际工作状态下能够满足FMCW SAR信号处理系统的数据传输要求。     

合成孔径雷达景象匹配实时信号处理的研究

介绍了合成孔径雷达景象匹配的定位机理。针对合成孔径雷达景象匹配实时信号处理特点,提出了一种实时处理系统的结构。分析了合成孔径雷达景象匹配实时成像处理的特殊问题。比较了合成孔径雷达景象匹配实时信号处理与普通机载合成孔径雷达实时信号处理各自的特点。最后以实际处理结果对以上各点进行了验证。     

基于VxWorks的飞机外挂物信号处理系统的研制

飞机外挂物信号处理系统作为与主系统配套使用的子系统,主要是完成飞机外挂物中实时的信号处理。为了满足较高的实时性要求,采用风河公司的嵌入式操作系统VxWorks。由于VxWorks对硬件和软件的实时性要求都能满足,因此很好地实现了信号处理板与主系统之间的网络实时通讯。同时VxWorks还以他的高可靠性保证了整个网络通讯的正常运行。     

基于4G4平台的雷达信号处理机设计

本文基于4G4处理模块设计了一种雷达信号处理机。4G4处理模块以四片高性能FreeS—eale公司G4芯片MPC7448为核心处理器,并结合了一片Xilinx公司FPGA芯片XC5V110T。文中介绍了4G4处理模块的技术特性,并给出具体的软件设计和工程实现方案。基于4G4平台的信号处理机通过合理设计的VPX总线互联结构、RocketIO高速串行接口、以及新一代通用G4芯片来实现信号处理的全部功能。其处理速度快、支持Vxworks实时操作系统。与传统的TS201平台相比,具有硬件结构体积小、程序易调试、可靠性和可雏护性高的优点。     

一种新的机载宽波束SAR前向运动补偿算法

工作于低频段的机载宽波束SAR为了获取高分辨图像,对前向运动误差补偿精度的要求很高。前向运动补偿通常采用方位向重采样或实时PRF调整,前者的计算量较大,而后者又需要额外的硬件设备。文中提出一种新的适用于机载宽波束SAR的前向运动补偿算法,利用信号的时频对应关系,在子孔径距离多普勒域中构造相位补偿因子以消除前向运动误差的影响。算法计算量较小,适合于机载宽波束SAR实时处理。仿真和实测数据处理结果验证了算法的有效性。     

VxWorks下基于客户机/服务器模式的网络通信设计

VxWorks具有良好的可裁减性、可靠性和卓越的实时性,广泛地应用于航天、海洋等实时性要求很高的领域中。首先简要介绍VxWorks系统的特性,接着说明VxWorks网络组件结构和通信原理。然后重点阐述VxWorks网络程序设计方法,针对当前网络通信的客户机/服务器模式,分别给出了基于TCP,UDP和组播的网络程序设计思路和步骤。最后将以上方法应用于系统高实时通信的程序设计中,并给出了部分源代码作为示例说明。