红外成像系统中嵌入式实时信号处理技术研究

应用嵌入式信号处理技术,可使红外成像探测系统具备更高性能、更低功耗和更小体积.描述了以Xilinx公司VirtexⅡPro FPGA芯片为核心的红外成像跟踪嵌入式实时信号处理平台,采用了融微处理器、可编程硬件、信号处理算法和软硬件协同设计于一体的设计方法,为红外成像系统的更新发展打下一定的技术基础.     

多核DSP上的ISAR实时成像技术研究

为了提高逆合成孔径雷达（ISAR）实时成像的性能,本文首先设计了一种基于TMS320C6678多核信号处理器（DSP）的高速实时信号处理平台,优化了功耗的同时提高了信号处理能力。其次,本文提出了一种利用窄带测量信息进行成像条件判断、成像数据选择和指导高速运动补偿的实时成像流程,并通过将该流程分割成几个独立的任务,在分析任务的实时性和任务间的通信的基础上,完成了任务在多核DSP上的分配。利用本文平台对实测数据进行处理,并将成像性能和实时性与单核DSP信号处理平台做对比,进一步验证了多核信号处理平台的处理优势和算法设计的合理性。      

大视场红外成像探测系统实时信号处理技术研究

探讨了一种红外成像探测系统实时信号处理算法、硬件结构等关键技术.针对大视场红外探测系统,提出了适用于360°全方位红外目标搜索的实时处理算法原理和流程,并以高性能的数字信号处理器和FPGA芯片以及CPC I总线技术为核心设计了处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的实时信号处理系统.实验测试表明,该系统工作稳定、可靠,满足总体性能要求.     

基于并行DSP的实时ISAR成像系统设计

介绍了一种基于并行DSP的高速实时ISAR成像系统.为实现高速实时信号处理,基于DSP+FPGA的结构和CPCI总线技术设计实现系统硬件平台,然后对ISAR实时成像算法进行分析,将其映射到硬件平台,给出了成像算法工作流程,并分析说明了DSP的优化设计,最后将该系统用于实际的雷达数字信号处理并给出了实时成像结果.试验证明,该系统发挥了DSP的优势,具有运算能力强、接口方便等特点,能够实现目标的实时ISAR成像,最高成像频率达到4帧/秒.     

机载高分辨聚束式SAR实时成像处理系统的FPGA实现

该文设计并实现了一个基于FPGA的机载高分辨聚束式SAR实时成像系统。该系统基于经典极坐标算法,在2维波束域完成运动误差估计及补偿,获得了良好聚焦的图像。文中详细阐述了将算法映射到FPGA实现的设计过程,给出了硬件系统平台的构成,并对系统资源、运算速度和成像结果进行了分析。在对实测机载聚束式SAR数据进行实时处理的实验中,FPGA工作在100 MHz时,该系统11 s内可完成1638432768点8位数据的成像处理。良好的实时成像结果验证了该系统的有效性和可靠性。     

基于RapidIO的多源复合数据传输方法研究与实现

无人机系统中搭载多种微波、光电成像设备时,为了实现视频、图片等大量侦察数据实时高速传输至地面指挥终端,在机载数据通信系统中,基于RapidIO高速串行总线协议,提出了一种将多种侦察数据采集、封装组帧、复合下传的设计方法,同时匹配数据链带宽变化,完成侦察信息的实时回传,实现在作战中对战场态势的有效侦察,通过无人机系统试验验证该方法工作稳定可靠,满足系统应用需求。     

ISAR成像实时处理系统设计

根据ISAR成像的特点研究并设计了ISAR实时成像处理系统,主要包括:信号处理模块的硬件采用分布式并行的设计方式;系统的数据通信采用串并转换及链路口和交换机相结合的方法;根据外场实验的参数和目标特征,选择适于ISAR实时成像的算法,并对算法的运算量进行了分析,在此基础上进行了实时处理在信号处理板卡上的任务分配。最后的试验结果和分析验证了该系统的有效性。     

无人机SAR/MTI侦察技术中若干问题的探讨

本文介绍了国外无人机SAR／MTI雷达研究现状和发展方向,列举了X、Ka,Ku三种频段SAR／MTI雷达主要技术指标,重点从工程实现的角度对SAR／MTI雷达技术中若干问题进行了探讨,包括无人机、SAR的成像模式和MTI兼容技术、频段选择、SAR成像实时数据的传输方式、惯导系统、最后讨论了成像算法。     

基于OMAP5912的语音采集系统的设计与实现

随着DSP及语音信号处理技术的发展,DSP已经成为语音信号处理的基本工具.基于不同型号的DSP,可以设计出多种语音采集系统.首先介绍OMAP5912和CODEC芯片TLV320AIC23的特性,然后设计了一种基于这两种芯片的语音采集系统.该系统已经在硬件平台上得以实现,实践证明,该系统具有很高的效率,能够满足实时信号处理的要求,可以作为一种语音信号处理进行算法研究和实时实现的通用平台.     

一种机载SAR实时成像信号处理系统的设计

提出了一种基于VME总线的机载SAR实时成像信号处理系统的设计方案。方案充分考虑了SAR实时成像所需的数据处理能力和传输带宽，在硬件设计上采用了由多片DSP组成的紧耦合分布式并行处理结构，有效地解决了大量数据传输带来的数据瓶颈问题。同时结合具体的成像算法，给出了详细的软件设计流程。     

高分辨率SAR实时信号处理

介绍了高分辨率合成孔径雷达实时信号处理机硬件结构和实时信号处理算法及流程。该信号处理机的核心是G4模块，包含4个矢量处理芯片MPC7410，G4模块具有存储容量大和运算速度快的特点。算法上采用工程上较易实现的R-D算法及对比度最优自聚焦算法。利用机载SAR试飞数据验证，得到了高分辨率SAR图像，证明信号处理机稳定有效可靠。     

一种适用于小型平台SAR的实时成像系统

针对小型化SAR成像处理器的特点,提出了一种具有性能高、体积小、实用化的实时处理系统的设计方案。从分析处理芯片、处理板并行体系结构的选择出发,给出了一种合理的SAR实时成像系统的硬件实现方案及具体实现方法。针对小型化SAR的成像特点,采用一种子孔径补偿的改进型RD成像算法,该算法具有运算量较小、补偿效果好的特点,并提出了软件设计的优化方案。     

弹载SAR实时信号处理研究

该文针对SAR成像方法进行了理论分析,研究了用于弹载SAR的时域子孔径算法实现,给出了算法的流程,最后根据实际系统需要,设计了采用高性能的DSP芯片TS203的信号处理系统并用于实际的数字信号处理并给出了该系统的成像处理结果。结果表明采用时域子孔径算法和该文所设计的硬件平台,能够正确对弹载SAR回波进行实时成像计算。     

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。     

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。     

基于GPU的SAR实时并行成像处理

结合RD成像算法的特点和GPU的计算处理能力,提出了一种具有高并行度的机载SAR实时并行成像处理方案。对实测数据进行成像处理的结果表明,本文提出的方案能够在不损失分辨率及成像精度的基础上,满足实时处理的要求,同时与传统实时成像处理系统相比较,能够大幅度的降低硬件成本。     

利用GPU实现SAR图像的并行处理

利用GPU的计算处理能力来实现并行的RD成像算法,提出了一种具有高并行度的机载SAR实时并行成像算法实现方案。对实测数据进行成像处理的结果表明,本文提出的方案能够满足实时成像处理的要求,同时与传统实时成像处理系统相比较,能够大幅度的降低硬件成本和软件开发成本和周期。     

基于ADSP-TS101S的多片DSP并行软件设计

合成孔径雷达(SAR)实时成像处理是一种典型的流水线结构,要分为很多步骤分开进行处理,并且数据量大,算法复杂.根据这些特点,我们基于ADSP-TS101S芯片,利用其链路口进行点对点通信,设计了松耦合结构通用多DSP并行信号处理板,以进行雷达实时成像处理.基于此板,我们对松耦合多片DSP的互联拓扑结构及如何利用乒乓原则增加并行度进行了介绍,并对此种结构多片DSP平台进行并行软件设计的基本方法进行了研究.最后,举例说明,对SAR处理中常用的大点数FFT算法,进行了具体实现.实践证明,利用这些方法进行多DSP并行软件设计既简洁又高效.