基于TMS系列DSP实现LFM信号的实时脉冲压缩

研究了以定点通用型DSP芯片TMS320VC5509为硬件核心的LFM信号实时脉冲压缩技术。在CCS 3.3软件开发平台上实现,采用C语言编程,结合Matlab仿真得到LFM信号和匹配滤波器的系数,在时域实现脉冲压缩算法。为有效抑制副瓣的影响,采用海明窗加权函数对滤波器进行调制。采用单位阶数耗时衡量滤波算法,通过增加滤波模块接口的方法对数据存储更新方式进行优化,并结合FIR滤波器的特性简化了卷积算法。测试表明,系统工作稳定,处理精度和实时性均达到了较高标准,可以满足工程应用的要求。     

LFM脉冲压缩的FPGA时域实现

为解决频域法实现线性调频(LFM)脉冲压缩时硬件开销较大的问题,采用时域法实现。针对间距为20m的两目标LFM信号,设计了一款64阶分布式FIR时域匹配滤波器;采用全流水线并行处理结构实现,并利用FPGA的ROM宏模块构建查找表代替乘法运算,既提高了运算速度又减小了硬件开销。基于FPGA器件EP2C35F672C8完成了LFM信号时域脉冲压缩的逻辑设计与集成。仿真结果显示,系统占用2268个逻辑单元、1573个寄存器、27K字节存储器资源。     

基于多DSP的PD脉冲压缩雷达信号处理机的设计

为满足脉冲多普勒(PD)脉冲压缩雷达高速数据处理需求,设计了一种基于多DSP架构的高速PD雷达信号处理机,详细描述了该处理机的硬件方案、软件设计、算法映射方法,应用软件流水线技术针对信号处理算法与流程进行了优化设计,验证了该处理机针对线性调频(LFM)信号的处理结果,并针对处理实时性进行了分析。     

LFM宽带雷达信号的多通道盲压缩感知模型研究

在传统压缩感知(Compressed sensing, CS)基础上,提出了一种基于盲压缩感知(Blind compressed sensing, BCS)理论的线性调频(Linear frequency modulated, LFM)雷达信号欠采样与重构的多通道模型.这一机制在稀疏基未知的条件下,利用LFM信号在分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier transform, FRFT)域上良好的能量聚集特性,将多个LFM信号看作是在多个未知阶次下FRFT域的稀疏表达,通过时延相关解线调和逐次消去相结合的的欠采样方法逐一估计出每个通道的LFM信号满足聚集性条件的特定分数阶傅里叶域,以此构造出该通道LFM信号对应的DFRFT正交稀疏基字典,以各DFRFT 正交基为对角块构建混合信号正交稀疏基字典,最后利用块重构算法从测量值中估计出稀疏信号,同时验证了LF M信号多通道BCS问题解的唯一性,从而实现了稀疏基未知情况下针对多路LFM宽带雷达信号的多通道盲压缩感知.     

地震动信号随机脉冲判定压缩算法研究

针对通用的数据压缩算法不能合理利用脉冲信号的特点,提出一种基于脉冲识别的瞬态脉冲信号压缩新方法,并在MATLAB平台对实测的多组地震动信号数据进行压缩和重建分析。实验结果证明,该算法可实现信号中有效脉冲段的分离,完成信号高效压缩。该压缩方法,算法结构简单,便于硬件实现。     

线性调频信号数字脉冲压缩的优化设计

在雷达探测系统优化问题的研究中,线性调频(LFM)信号广泛应用于雷达探测系统,数字脉冲压缩是数字雷达接收机中的关键技术,脉压精度直接影响整个系统的性能.为了提高脉冲压缩的精度,提出了数字脉冲压缩的优化设计方案,首先研究了频域匹配滤波器对脉压输出序列中目标位置和弃置区的影响,然后实现了基于FPGA的高性能单精度浮点脉压处理器.仿真结果表明,频域匹配滤波器的设计至关重要,浮点脉压处理器实时性好,通用性强,信号精度高.改进方案可以灵活设置参数,具有很好的工程适应性.     

基于FPGA的数字信号发生器的设计与实现

使用AD9854芯片和FPGA,基于DDS理论设计并实现了多模式多波形雷达信号源.它可模拟LFM、NLFM、单频、相位编码等多种脉冲信号波形,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能.     

基于叉积鉴频器的FM信号数字化解调实现

关于无线通信系统调频问题的研究,为了克服脉冲计数式鉴频法的不足,为提高调频的性能,提出利用叉积鉴频法对FM(FrequencyModu lation)信号进行数字化解调实现方案。将前端预处理后的I/Q正交双路基带信号送入叉积鉴频器中,然后利用差积和点积来求得信号的近似反正切值。方法克服了脉冲计数式鉴频法由于计算原理复杂导致不能适用高速信号处理的局限,最大电路工作频率可达到206MHz,同时具有较好的抗载频失配特性。通过在Matlab上进行仿真和Modelsim硬件描述语言仿真,均具有较好的解调仿真效果,验证了方案的可行性。     

基于稀疏分解的微弱多分量LFM信号参数估计

Wigner-Ville分布是线性调频(LFM)信号参数估计方法中的常用方法,但其缺点是对多分量LFM信号有严重的交叉项.文中以稀疏分解方法为基础,利用匹配追踪(MP)算法将微弱多分量LFM信号在过完备原子库上进行分解,由分解得到的原子参数可以估计出各个LFM信号的起始频率和调频斜率,从而实现了微弱多分量LFM信号的参数估计.仿真验证了该方法的有效性.     

一种新的雷达动目标检测方法

基于线性调频(LFM)脉冲压缩雷达原理及雷达动目标显示(MTI)的数学模型,通过与传统二脉冲对消和三脉冲对消的方法相对比,采用四脉冲对消和参差脉冲重复频率处理盲速的方法进行动目标检测。仿真实验证明,在动目标检测中使用线性调频脉冲压缩的四脉冲对消和参差脉冲重复频率方法,能够更好地提取杂波中的运动目标。     

基于DSP—TMS320C62X实现的实时脉冲压缩

首先简述了脉冲压缩技术的原理,而后提出用TMS320C62x实现实时脉冲压缩的方法,并给出了相应的硬件框图、软件流程图以及实验结果的波形图。实践表明,该方法具有的快速稳定、结构简单、性能价格比较高等特点。     

基于离散多项式变换的宽带线性调频信号波达方向估计

为了解决宽带信号处理的问题,研究了一种宽带线性调频(LFM)信号的波达方向(DOA)估计方法。该方法采用离散多项式变换(DPT)将宽带的LFM信号变换成窄带的,经过变换后,即变换为单个正弦信号和新的噪声。这样可将时变的方向向量转化为时不变的方向向量,再采用常规的窄带信号处理方法--多信号分类(MUSIC)算法,对信号的波达方向进行估计。理论分析和仿真结果表明,该方法能够精确地估计信号的波达方向;不仅计算量小,易于实现,而且估计性能好。     

线性调频信号参数估计和仿真研究

研究信号处理精度问题,为提高线性调频(LFM)信号参数的估计精度,提出一种广义稳健中国剩余定理(GRCRT)和解线性调频的无模糊估计算法.利用两路欠采样LFM信号和相同时延信号共轭棚乘后输出的单频特性,使用FFT和GRCRT估计LFM信号的调制斜率.根据调制斜率合成两路无载频LFM信号对两路欠采样LFM信号解线调处理,利用类似的方法实现LFM信号初始频率的无模糊估计.新方法由于GRCRT在霞构被估计整数时精度高的特性和能够有效指导仿真参数的选取,克服了传统余数定理(CRT)估计精度低的缺陷.计算机仿真表明算法可保证信号的有效精度和稳健性.     

基于DSP的声效处理器硬件设计与时序研究

针对特定环境(车内空间)内的声场重建,给出了声效处理器的硬件设计方案。以TI公司的数字信号处理器TMS320VC5402为硬件中心,对声音信号进行算法处理;串行16位模数转换芯片AD1870实现对音频信号的采集;串行数模转换芯片AD1858完成对处理后的音频信号的输出。详细叙述了TMS320VC5402和AD1870、AD1858之间的连接和时序。实验表明,此系统可靠、稳定,为完成音频信号的实时编解码提供了硬件支持,使在非规范空间播放高品质立体声音效成为可能。     

基于 Hough 变换的多频分量的 LFM 信号的检测

LFM信号是一种典型的非平稳信号,其Wigner-Ville时频分布表现出明显的线状分布特征。 Hough变换是一种直线积分投影变换,利用Hough变换可以对WV变换的结果进行线积分,从而实现抑制噪声检测信号的目的。计算机仿真试验表明Hough变换可以在一定信噪比情况下实现多分量的LFM 信号检测,对两分量的LFM信号,可以作到0dB高斯白噪声下的准确检测。     

基于TMS320C6701 DSP的线性调频信号的数字脉冲压缩

线性调频信号可以获得较大的压缩比,有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率,是目前雷达信号采用的主要形式。详述了如何利用TI公司的TMS320C6701DSP实现线性调频信号的频域数字脉冲压缩,给出了系统的实现框图和脉压结果。     

基于DSP的超声编码激励发射研究

以GOLAY码互补序列为例,研究了超声编码激励的原理和优点。采用TI的TMS320F2812 DSP芯片,把预先编制好的GOLAY码脉冲序列存储在DSP芯片的FLASH中,通过DSP的McBSP多通道缓冲串口把编码脉冲发送给电压放大器,驱动MOS管信号放大后直接加载在超声探头上,回波信号增益采集;最后,对采集到的数据进行脉冲压缩及求和。     

基于TMS320F2812DSP的高精度占空比测量

针对频率信号的占空比测量需求,介绍了以TMS320F2812DSP为核心的高精度频率量占空比测量的方法,包括硬件实现和软件控制策略.充分利用TMS320F2812处理器的外设功能,针对不同的外部输入采用了该芯片的EV(EVA/EVB)模块和A/D模块两种不同的测量方法,达到了对频率量占空比的高精度有效测量.     

基于全变差和压缩感知的小带宽超分辨TOA估计

在一些被动雷达中,当目标回波信号的时宽带宽积较小时,采用传统脉冲压缩估计TOA的分辨率较低,对小时宽带宽积信号目标回波TOA进行有效估计是这些被动雷达面临的重要问题。对此提出了一种基于全变差和压缩感知的小时宽带宽积信号超分辨TOA估计方法。首先通过全变差滤波消除小时宽带宽积信号频带内的色噪声,然后利用压缩感知重构携带目标回波的TOA的稀疏信号,最后通过恒虚警检测获得目标的超分辨TOA估计。仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于FPGA的脉冲量采集模块设计

设计了一种脉冲量采集模块,用于脉冲信号的采集和传输.文中详细阐述了该系统的硬件和软件设计方法来说明模块的实现过程.重点介绍了系统硬件电路设计及其实现,采用FPGA作为中心控制单元,对脉冲信号的幅值、个数、及频率进行采集.测试结果表明,该模块完全满足实际工程需求,具有很高的可靠性,并且已成功运用于某通用测试台项目中.