高速DSP新技术在雷达信号处理中的应用

分析高速DSP的发展趋势和特点，针对当前雷达信号实时处理的应用背景，提出实时信号处理设计的新方法。首先利用数据通信的新手段，缓解了运算与通信的矛盾。其次，以通用化为目的，将算法软件设计与底层硬件设计隔离，使设计对硬件的依赖最小化，加快了设计进程。在此基础上，引入了新的设计方法，在Matlab环境下，将实时信号处理算法的仿真、编程、调试集成一体。     

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。     

FIR滤波器快速实现算法的最佳设计

针对实时信号处理中长阶数FIR滤波器运算量大的特点,分析并比较了包括快速算法在内的多种实现方法的性能,提出了不同方法的选择准则,得出了频域分段滤波方法中的最佳分段长度与系数阶数的关系,显著降低了连续信号FIR滤波的运算量。并提出利用代价函数,综合考虑最佳设计中的吞吐率和处理迟延。     

实时操作系统VxWorks在跟踪雷达系统中的应用

实现跟踪雷达系统中各子系统之间的实时通讯，重点是信号处理子系统中信号处理板和网络间的实时通讯。在实时操作系统VxWorks平台下，编写PCI设备的驱动程序和网络通讯程序，以完成通讯功能。VxWorks的高可靠性和强实时性在应用中得到了充分的验证，在VxWorks平台的支持下，信号处理子系统完成了信号处理和网络之间的实时通讯。     

SAW信号处理技术在航空数据通信领域中的应用

航空数据通信是现代航空通信系统发展的主要方向,对实现空地一体化的自动化指挥控制与提高航空兵信息化作战能力意义重大,该文在对航空数据通信概念、作用和特点分析的基础上,探讨了声表面波信号处理技术在航空数据通信抗干扰领域中的应用。     

基于FPGA的FFT处理器设计

在OFDM系统中，调制和解调是通过FFT来实现的，FFT算法的实现是实时高速信号处理系统设计中的难点。针对FFT在OFDM通信系统中的实际应用，提出了一种切实可行的基于FPGA（现场可编程门阵列）的FFT实现方法与硬件结构。论文重点介绍FFT控制模块的设计原理，设计了一种新的FFT控制器结构，并采用Quartus对控制器做了详细的仿真研究。结果表明控制器使蝶形运算、读取数据、存储数据等操作协调一致，而且提高了系统的处理速度，在计算和数据通信间取得了平衡。     

烟草异物实时图像敏感技术研究

介绍了烟草异物实时图像检测系统的工作原理,详细分析了系统中的实时图像敏感技术。首先分析系统中上位机和TMS320DM642型数字信号处理(DSP)处理器之间的实时图像数据传输原理。包括DM642EVM的外设部件互连标准接口(PCI)数据通信原理、主机与DSP实时通信的具体实现方式、使用增强型直接内存存取(EDMA)实现DSP内部数据传输的方法。其后介绍了烟草异物图像实时识别的原理,设计了基于修正灰度值IE、色调值H和灰度1阶中心矩D1等3个特征量的烟草异物实时图像检测算法,并以实验结果表明了检测算法的有效性。     

基于FPGA的高速Link接口收发器设计

在数字信号处理领域,采用DSP＋FPGA的联合方案是最流行的选择,而DSP与FPGA之间数据通信的速度则直接影响着信号处理的效率。因此,高速率、大数据带宽的数据实时通讯就成为了现代信号处理系统的关键。本文提出并实现了一种基于ADI TigerSHARC101 Link协议的高速通信收发器,能同时在时钟的上升沿和下降沿收发数据,实现FPGA与DSP、以及FPGA片间的无缝连接,经ISE布线验证,整个系统仅占用FPGA少量逻辑资源,最高工作频率超过270MHz,数据传输率可达4.32Gbps,使片间数据通信不再成为信号处理的瓶颈。具有很强的工程应用价值。     

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。     

一种实时基音检测算法

为了克服目前诸多基音周期检测算法迟延较大的缺点,本文提出了一种基音周期的实时检测算法.实验结果表明:该算法可在当前帧内实时提取精确的基音周期估计值,减少了传统的自相关基音检测算法因平滑处理而带来的编码迟延.     

Cross-Layer Collaborative In-Network Processing in Multihop Wireless Sensor Networks

Emerging wireless sensor network (WSN) applications demand considerable computation capacity for in-network processing. To achieve the required processing capacity, cross-layer collaborative in-network processing among sensors emerges as a promising solution: sensors do not only process information at the application layer, but also synchronize their communication activities to exchange partially processed data for parallel processing. However, scheduling computation and communication events is a challenging problem in WSNs due to limited resource availability and shared communication medium. In this work, an application-independent task mapping and scheduling solution in multihop homogeneous WSNs, multihop task mapping and scheduling (MTMS), is presented that provides real-time guarantees. Using our proposed application model, the multihop channel model, and the communication scheduling algorithm, computation tasks and associated communication events are scheduled simultaneously. The dynamic voltage scaling (DVS) algorithm is presented to further optimize energy consumption. Simulation results show significant performance improvements compared with existing mechanisms in terms of minimizing energy consumption subject to delay constraints     

广义相位相关用于时差估计技术研究

对雷达信号的时延估计技术进行研究是雷达信号处理的一项重要任务,本文首先介绍了典型的时差估计方法,然后结合我们的研究针对雷达信号的时差估计作出了一种改进的算法,它将相位相关技术应用到广义相关时差估计算法中,通过仿真验证了该算法的有效性,并得到了一些有益的结论。     

语音性别变换的实时实现

语音性别变换是网络聊天、数字娱乐和安全领域中的热门课题。讨论1个性别变声方案的高性能算法的实时实现,主要有3个特点：基于间接控制的基频同步叠加（PSOLA）方法;动态调整的信号处理流程低复杂度、低延时,可在嵌入式系统上实时实现。     

多线程的光陀螺信号采集系统设计

为满足导弹对光陀螺信号实时性的要求,设计并实现了光纤陀螺的信号实时采集,并进行实时数据的动态显示与处理。采用C Builder5.0平台来设计光纤陀螺信号采集部分。陀螺信号的采集通过计算机的串口传输。该光纤陀螺的输出为RS232格式,通过调用Windows API函数实现RS232串口通信程序,并采用了多线程的技术来增强实时性和自动接收信号的能力。通讯速率38.4 kB,通讯期间可以完成数据处理,并且基本没有丢数现象;完成了数据包的解算;实现了线程间的数据共享与数据的实时处理。基于C Builder5.0和Windows系统的多线程串行通信可以实现实时数据的采集,同时可以在另一个线程中进行数据的实时处理。数据接收稳定可靠,取得了良好的效果。     

分层异构信号处理平台调度方法研究

异构多处理器的高效性和可靠性能够满足日趋复杂的信号处理任务需求,因此分层异构系统已成为信号处理平台的发展趋势.为提高平台强实时性并解决高吞吐量的问题,文中对分层异构信号处理平台的软硬件模块及架构进行了研究,并采用有向无环图对组件任务及硬件资源进行建模.将已提出的调度算法按照任务类型、调度目标、调度过程和研究方法进行分类...     

宽带干扰信号自适应旁瓣相消性能分析及硬件实现

在自适应旁瓣相消技术中,天线的相消增益会随着信号带宽的增加而迅速下降.本文着重分析了利用加延迟线来解决这一问题的方法,对延迟线数目的选取进行了分析和仿真,并利用高速实时信号处理芯片ADSP-TS201实现了具体方案.     

视频目标检测跟踪程序在多核DSP上的并行实现

高性能多核 DSP 的通信以及并行执行是多核系统设计的关键.文章分析了视频目标跟踪算法各模块的资源消耗,对各部分算法提出了并行计算的思路;提出改进的二值化掩膜法提取背景图像;提出辅助并行结构以使负载均衡;研究了 DSP多核通信的进程间通信(IPC)同步机制,运用流水线并行结构,实现三核同步并行处理系统.通过实验,测试了通信延迟时间,并把目标跟踪程序合理地划分到3个 DSP核中,实现并行处理,达到了实时性要求.     

Real-time multimedia processing in video sensor networks

Video sensor networks (VSNs) has become the recent research focus due to the rich information it provides to address various data-hungry applications. However, VSN implementations face stringent constraints of limited communication bandwidth, processing capability, and power supply. In-network processing has been proposed as efficient means to address these problems. The key component of in-network processing, task mapping and scheduling problem, is investigated in this paper. Although task mapping and scheduling in wired networks of processors has been extensively studied, their application to VSNs remains largely unexplored. Existing algorithms cannot be directly implemented in VSNs due to limited resource availability and shared wireless communication medium. In this work, an application-independent task mapping and scheduling solution in multi-hop VSNs is presented that provides real-time guarantees to process video feeds. The processed data is smaller in volume which further releases the burden on the end-to-end communication. Using a novel multi-hop channel model and a communication scheduling algorithm, computation tasks and associated communication events are scheduled simultaneously with a dynamic critical-path scheduling algorithm. Dynamic voltage scaling (DVS) mechanism is implemented to further optimize energy consumption. According to the simulation results, the proposed solution outperforms existing mechanisms in terms of guaranteeing application deadlines with minimum energy consumption.     

基于FPGA的宽带信号数字下变频设计与实现

为了实现机载雷达数据记录仪对宽带雷达回波信号的实时存储,提出了一种基于FPGA的宽带中频信号数字下变频结构。讨论了多相滤波正交化和分布式算法的基本原理,给出了宽带中频信号数字下变频的实现方案,重点对结构中正交化和抽取滤波两个模块进行了分析设计。Matlab仿真结果和FPGA仿真结果表明：该宽带中频信号数字下变频结构具有...