基于可重构计算的SAR成像与目标识别高性能实现方法

1

作者 纪津伦 宋雨龙 +3 位作者 李世平 邓松峰 何国强 傅玉祥 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第12期102-109,共8页

合成孔径雷达(SAR)广泛运用于军用与民用领域,常用于执行成像与目标识别任务。然而,SAR图像的成像与目标识别任务有着庞大的图像尺寸,其性能受到硬件资源的严重限制。文中立足于新兴的可重构计算技术,基于可重构计算芯片提出了SAR成像... 合成孔径雷达(SAR)广泛运用于军用与民用领域,常用于执行成像与目标识别任务。然而,SAR图像的成像与目标识别任务有着庞大的图像尺寸,其性能受到硬件资源的严重限制。文中立足于新兴的可重构计算技术,基于可重构计算芯片提出了SAR成像与目标识别系统的高性能实现方法。可重构计算芯片采用重构控制技术实现不同的计算与数据通路,兼具灵活性与高能效。文中选取线性调频变标算法与YOLOv3-tiny神经网络构建系统算法内核,针对SAR图像大尺寸的特点,在成像阶段提出了多核并行与内存规划方案,在目标识别阶段提出了图像分割策略和多核并行方案。文中的成像与目标识别系统经实验证明达到了显著的性能提升效果;在1000×1000大小图像成像方面取得了单张图66.8 ms的用时表现,优于Intel i5-12500的115 ms;在480×480大小图像识别方面取得31.3 ms的用时表现,优于Jetson nano的147 ms。 展开更多

关键词 合成孔径雷达信号处理 可重构计算 并行计算 线性调频变标成像算法 目标识别算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DSP模式的计算机图像处理算法研究

2

作者 刘蓓蕾 《长江信息通信》 2024年第9期65-67,共3页

基于DSP架构模式,提出了一种CNN卷积神经网络算法,并将其运用到计算机图像处理中。研究过程中,采用DSP技术进行计算机图像获取、算法处理、算例分析和结果优化,大大提高了计算机图像算法处理质量和效率。经过算法测试验证,结果表明,基于... 基于DSP架构模式,提出了一种CNN卷积神经网络算法,并将其运用到计算机图像处理中。研究过程中,采用DSP技术进行计算机图像获取、算法处理、算例分析和结果优化,大大提高了计算机图像算法处理质量和效率。经过算法测试验证,结果表明,基于DSP数字信号处理器搭建多DSP并行处理架构模式,采用CNN卷积神经网络算法进行计算机图像处理,能够提高图像处理精度。该算法运行时的性能较高,功能低,CPU占用率不高,且DSP计算机处理系统在多DSP并行处理架构模式下进行算法分析,系统的稳健性和可靠性高,能够适应不同规模级别下的计算机图像处理数据集的处理速度、精度、资源消耗和功率要求,可为计算机图像算法处理提供准确、高效、经济的解决方案,对于计算机图像处理算法设计和优化以及应用具有较好的实用参考价值。 展开更多

关键词 DSP数字信号处理器 多DSP并行处理架构模式 CNN卷积神经网络算法 计算机图像处理方法 算法验证

在线阅读 下载PDF 职称材料

软件雷达信号处理的多GPU并行技术 被引量：19

3

作者 秦华 周沫 +1 位作者 察豪 左炜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期145-151,共7页

针对中央处理器(CPU)平台难以满足雷达信号处理实时性不足的问题,利用图形处理器(GPU)并行运算能力强的特点,在CPU-GPU异构系统中采用任务级、数据级和线程级并行策略,设计了基于多图形处理器的雷达信号处理并行算法.新算法根据图形处... 针对中央处理器(CPU)平台难以满足雷达信号处理实时性不足的问题,利用图形处理器(GPU)并行运算能力强的特点,在CPU-GPU异构系统中采用任务级、数据级和线程级并行策略,设计了基于多图形处理器的雷达信号处理并行算法.新算法根据图形处理器的访存机制进行优化设计,充分利用了图形处理器的并行计算资源.实验结果表明:基于4块图形处理器的多任务并行化计算平台与中央处理器平台相比较,加速比最大可达42.78,并且能够满足雷达信号处理的实时性要求. 展开更多

关键词 软件雷达 信号处理 并行计算 图形处理器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多核DSP激光成像雷达数据处理系统 被引量：13

4

作者 张文广 鲁敏 +2 位作者 郭裕兰 滕书华 张军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1385-1391,共7页

采用多核DSP设计了一个用于地面目标检测的激光雷达实时图像处理系统。在详细分析算法各模块资源消耗量的基础上,完成了硬件电路设计,实现了以主辅拓扑结构为框架的软件并行处理系统开发。在系统实现时,先将图像进行分区,并合理地将分... 采用多核DSP设计了一个用于地面目标检测的激光雷达实时图像处理系统。在详细分析算法各模块资源消耗量的基础上,完成了硬件电路设计,实现了以主辅拓扑结构为框架的软件并行处理系统开发。在系统实现时,先将图像进行分区,并合理地将分区后的图像分配到四个DSP核中进行处理。最后,将并行系统进一步扩展到双核和六核,并与单核系统进行性能比较。对算法运算时间的测试结果表明,系统处理一帧图像仅需50 ms达到了实时性要求。结果表明,对于固定负载的处理系统,单纯地通过增加并行的核数来提高加速比的幅度是有限的。当增加并行的核数已不能明显地提高计算效率时,在系统设计中应着重减少每个核串行运算的负载量。 展开更多

关键词 激光雷达 图像处理系统 多核DSP 并行计算 目标检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

并行计算机在现代雷达信号处理中的应用 被引量：8

5

作者 黄鸿勋 王秀春 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第3期25-28,32,共5页

现代各种体制的雷达 ,包括地基雷达、舰载雷达、机载雷达和星载雷达如想提高雷达性能 ,就要大力提高信号处理和数据处理速度 ,目前国内外均采用现成商用大规模并行处理机。这些处理机的型号较多 ,文中着重介绍美国成功研制的MP 2 ,因为M... 现代各种体制的雷达 ,包括地基雷达、舰载雷达、机载雷达和星载雷达如想提高雷达性能 ,就要大力提高信号处理和数据处理速度 ,目前国内外均采用现成商用大规模并行处理机。这些处理机的型号较多 ,文中着重介绍美国成功研制的MP 2 ,因为MP 2在美国THAAD和NMD地基雷达中得到了成功应用。 展开更多

关键词 雷达 信号处理 并行处理机 多处理机

在线阅读 下载PDF 职称材料

可扩展机载SAR信号处理机的研究 被引量：2

6

作者 郭春生 沙南生 +1 位作者 朱兆达 关振红 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期569-573,共5页

合成孔径雷达 (SAR)信号处理的数据量和计算量都很大 ,对信号处理机来说是一个巨大的挑战。可扩展的信号处理机可以提供给处理机一种较好的持续性能 ,但处理机的扩展性会因硬件结构和软件规划的不同而呈现出不同的效果 ,必须从硬件和软... 合成孔径雷达 (SAR)信号处理的数据量和计算量都很大 ,对信号处理机来说是一个巨大的挑战。可扩展的信号处理机可以提供给处理机一种较好的持续性能 ,但处理机的扩展性会因硬件结构和软件规划的不同而呈现出不同的效果 ,必须从硬件和软件多方面作综合考虑。本文从任务规划、数据传输模式和处理单元的拓扑结构等三方面对可扩展实时并行 SAR信号处理机进行了分析研究 ,提出一种可扩展实时并行 SAR信号处理机方案。该方案基于 DSP、通用计算机和实时 Linux操作系统 ,具有通用性、可扩展性、可编程性和可实现性 。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 信号处理机 实时操作系统 并行处理 扩展性分析 机载设备

在线阅读 下载PDF 职称材料

声纳基阵信号模拟器实时软件的开发 被引量：4

7

作者 李蕾 吴永清 蔡惠智 《声学技术》 EI CSCD 2004年第3期146-149,162,共5页

声纳基阵信号模拟器是一种实用的、可近似仿真实际监测目标及使用环境的阵元级信号发生器。声纳基阵信号模拟器的使用将有效缩短数字式声纳的研制周期,大大减少湖试和海试的次数。文章中以通用信号阵列处理系统为运行环境,详细介绍了一... 声纳基阵信号模拟器是一种实用的、可近似仿真实际监测目标及使用环境的阵元级信号发生器。声纳基阵信号模拟器的使用将有效缩短数字式声纳的研制周期,大大减少湖试和海试的次数。文章中以通用信号阵列处理系统为运行环境,详细介绍了一种声纳基阵信号模拟器实时多任务系统的软件设计与开发过程,分析了该软件系统中所有基本任务的功能以及多任务之间的通信关系,并且最后给出了该实时多任务软件在通用信号处理机上的实现拓扑图。实践证明,该套软件功能完备,且具有很好的实时性和稳定性,非常适用于现代声纳工程领域。 展开更多

关键词 实时软件 通用 实时多任务系统 软件系统 实时性 拓扑图 软件设计与开发 信号模拟器 信号阵列 阵元

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多路并行DDS的宽带雷达信号产生技术 被引量：10

8

作者 梁军 徐巍 +1 位作者 舒汀 唐斌 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2017年第7期70-74,共5页

为了方便宽带雷达信号产生,同时避免因采用传统倍频方法引起的幅相失真,文中提出了一种基于多路并行直接数字频率合成(DDS)的宽带信号产生技术。该技术基于现场可编程门阵列设计一种多路并行DDS结构,通过数字中频直接产生的方式生成多... 为了方便宽带雷达信号产生,同时避免因采用传统倍频方法引起的幅相失真,文中提出了一种基于多路并行直接数字频率合成(DDS)的宽带信号产生技术。该技术基于现场可编程门阵列设计一种多路并行DDS结构,通过数字中频直接产生的方式生成多路可变相差的线性调频信号;同时,设计相位补偿算法对各路信号进行相位补偿;最后,经高速数模转换器采样将多路信号合成为一路宽带可调波形输出。仿真和实验结果表明:该方法能输出高中频和大瞬时带宽信号;同时,还具有结构简单、频率分辨率高和频率转换速度快等优点。 展开更多

关键词 宽带雷达信号 直接数字频率合成 并行处理 相位补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DSP的雷达通用并行信号处理平台 被引量：4

9

作者 陈志勇 陈坤 黎湘 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2005年第8期43-45,共3页

介绍了由8片ADSP_ts101构成的雷达通用并行信号处理平台,并详细分析了此并行信号处理平台的内部结构特征。该平台具有运算能力强、IO带宽大、通信手段多样、拓扑结构清晰以及通用性强等优点。在此平台的基础上通过对信号处理算法的并行... 介绍了由8片ADSP_ts101构成的雷达通用并行信号处理平台,并详细分析了此并行信号处理平台的内部结构特征。该平台具有运算能力强、IO带宽大、通信手段多样、拓扑结构清晰以及通用性强等优点。在此平台的基础上通过对信号处理算法的并行设计,以及对处理任务的合理分配,实现了高速实时雷达信号处理。 展开更多

关键词 雷达 并行 信号处理 ADSP_ts101芯片

在线阅读 下载PDF 职称材料

帧频2900Hz的高速实时波前处理机 被引量：7

10

作者 王春红 李梅 李安娜 《光电工程》 CAS CSCD 1998年第A12期25-28,共4页

波前处理机是自适应光学系统波前处理运算的中心 ,其运算延时直接影响系统的控制带宽。在 6 1单元自适应光学系统中 ,我们根据采样频率 2 90 0 Hz的Hartmann波前传感器输出信号的特点 ,采用流水和并行处理技术 ,用 1 2片TMS32 0 C5 0和 ... 波前处理机是自适应光学系统波前处理运算的中心 ,其运算延时直接影响系统的控制带宽。在 6 1单元自适应光学系统中 ,我们根据采样频率 2 90 0 Hz的Hartmann波前传感器输出信号的特点 ,采用流水和并行处理技术 ,用 1 2片TMS32 0 C5 0和 5片 TMS32 0 C31处理器 ,研制了我国首台峰值运算速度达 8.5亿次/秒的专用高速实时数字波前处理机 ,满足了系统的实时性要求。 展开更多

关键词 自适应光学系统 并行处理 波前处理机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ADSP2106X的并行数字信号处理系统 被引量：4

11

作者 潘明海 刘永坦 +1 位作者 赵淑清 干恒富 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2000年第2期56-60,共5页

多处理器并行系统是数字信号处理器的最重要发展方向之一 ,具有十分广阔的应用前景。文章讨论了基于ADSP2 1 0 6X的四种多处理器并行处理器的实现方法 ,并给出了在快速付里叶变换中的应用实例。

关键词 数字信号处理系统 ADSP2106X 并行系统 多处理器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TMS320C6701高速并行信号处理平台的设计 被引量：5

12

作者 刘宇 王岩飞 杨汝良 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2003年第3期18-20,共3页

80年代初 ,数字信号处理器 (DSP)在合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar,简称 SAR)实时成像处理中得到了应用。随着 SAR技术的发展 ,对实时成像处理器的数据处理能力提出更高要求。本文介绍了如何设计出高速并行信号处理平台来满足 ... 80年代初 ,数字信号处理器 (DSP)在合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar,简称 SAR)实时成像处理中得到了应用。随着 SAR技术的发展 ,对实时成像处理器的数据处理能力提出更高要求。本文介绍了如何设计出高速并行信号处理平台来满足 SAR系统对实时成像处理器的要求 。 展开更多

关键词 TMS320C6701 合成孔径雷达 实时成像 并行信号处理 脉冲压缩 DSP

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于VPX6-460的多处理器通信设计 被引量：3

13

作者 吴静 王洪 汪学刚 《电子技术应用》 北大核心 2013年第11期27-29,33,共4页

介绍了一种以双核PowerPC处理器为核心并采用VPX总线标准的信号处理卡VPX6-460。采用了千兆以太网、串行RapidIO以及PCIe等高速数据传输技术,满足了现代雷达、图像等信号处理系统对带宽和数据处理能力的要求。结合VxWorks实时操作系统... 介绍了一种以双核PowerPC处理器为核心并采用VPX总线标准的信号处理卡VPX6-460。采用了千兆以太网、串行RapidIO以及PCIe等高速数据传输技术,满足了现代雷达、图像等信号处理系统对带宽和数据处理能力的要求。结合VxWorks实时操作系统提供的内部进程通信函数库,在Workbench集成开发平台上实现了多处理器间的数据通信。 展开更多

关键词 信号处理卡VPX6—460 POWERPC处理器 VXWORKS操作系统 多处理器通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多核DSP的SDIF雷达信号分选算法实现 被引量：4

14

作者 李吉民 王建涛 +1 位作者 肖卫华 李英达 《电子设计工程》 2013年第13期181-183,190,共4页

针对实际应用中电子战设备对雷达信号分选的实时性要求,在分析了序列差直方图算法和多核DSP任务并行模式的基础上,设计了基于TMS320C6678的八核DSP雷达信号分选电路,对密集的雷达信号进行分选。实验结果表明:该电路可对常规雷达信号实... 针对实际应用中电子战设备对雷达信号分选的实时性要求,在分析了序列差直方图算法和多核DSP任务并行模式的基础上,设计了基于TMS320C6678的八核DSP雷达信号分选电路,对密集的雷达信号进行分选。实验结果表明:该电路可对常规雷达信号实现快速分选,并且分选效果良好,系统可靠性高。 展开更多

关键词 雷达信号 分选 序列差直方图 TMS320C6678 并行处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

步进频率连续波探地雷达数字信号处理机 被引量：10

15

作者 陆必应 宋千 周智敏 《雷达科学与技术》 2010年第3期229-232,共4页

设计实现了一种超宽带步进频率连续波探地雷达数字信号处理机。处理机以TS201芯片为处理核心,采用了分布式存储和独立总线结构,利用link口实现处理器间和板间高速数据交换。基于处理板结构设计实现了信号处理算法流程。该步进频率探地... 设计实现了一种超宽带步进频率连续波探地雷达数字信号处理机。处理机以TS201芯片为处理核心,采用了分布式存储和独立总线结构,利用link口实现处理器间和板间高速数据交换。基于处理板结构设计实现了信号处理算法流程。该步进频率探地雷达信号处理从流程上划分为数据整合与回波预处理、合成孔径成像、图像增强与杂波抑制和跟踪检测四个模块,可实时输出雷达图像和检测结果。该处理机成功地应用于某探地雷达系统,运行稳定。 展开更多

关键词 探地雷达 步进频率连续波 数字信号处理机 实时处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

机载相控阵雷达降维STAP信号处理机的设计 被引量：3

16

作者 徐玉芬 肖健华 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第8期64-67,共4页

由于巨大的运算量和其他技术问题的存在,空时二维联合处理(STAP)技术的实现必须进行降维处理。文中设计了一种先时后空自适应级联降维处理信号处理机。该信号处理机主要由预处理、通道处理、STAP波束形成和多CPU等模块组成,主要完成通... 由于巨大的运算量和其他技术问题的存在,空时二维联合处理(STAP)技术的实现必须进行降维处理。文中设计了一种先时后空自适应级联降维处理信号处理机。该信号处理机主要由预处理、通道处理、STAP波束形成和多CPU等模块组成,主要完成通道校正与均衡、动目标显示、数字脉冲压缩和多普勒滤波、STAP波束形成和恒虚警率检测,以及解模糊的功能。 展开更多

关键词 机载相控阵雷达 空时自适应处理(STAP) 信号处理机

在线阅读 下载PDF 职称材料

嵌入式多处理器系统混合调度机制的研究 被引量：6

17

作者 李哲 慕德俊 +2 位作者 郭蓝天 黄兴利 李刘涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期50-56,共7页

通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结... 通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结构,在集中式工作池的基础上能够支持混合调度机制以适应不同工作环境、任务条件需要。试验结果分析表明,该系统能够支持多种调度机制的混合调度策略,更能够较大幅度提升系统的运算能力。 展开更多

关键词 多处理器系统 FSMC总线 集中式工作池 混合调度 并行计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的高速DUC设计与高效实现 被引量：5

18

作者 张海峰 赵爱玲 《电讯技术》 北大核心 2012年第7期1112-1115,共4页

提出了一种基于FPGA实现高速数字上变频(DUC)的方法。该方法采用一种新的多相内插滤波器的高效实现结构,利用多相内插滤波器中各分支滤波器间系数的特点,使多相内插滤波器消耗的乘法器数量减少一半;并采用一种并行结构的数控振荡器(NCO)... 提出了一种基于FPGA实现高速数字上变频(DUC)的方法。该方法采用一种新的多相内插滤波器的高效实现结构,利用多相内插滤波器中各分支滤波器间系数的特点,使多相内插滤波器消耗的乘法器数量减少一半;并采用一种并行结构的数控振荡器(NCO),可产生高数据率的上变频本振信号。利用该方法为某雷达中频回波模拟器设计了DUC模块,其输出数字中频信号的数据率可达1.2 Gsample/s,只消耗了少量资源,满足项目需求。 展开更多

关键词 雷达回波模拟器 高速DUC 高效多相内插滤波器 并行NCO 数字中频信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

时空二维信号的非自适应准最佳处理 被引量：2

19

作者 汪学刚 张直中 徐文卿 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期37-44,共8页

本文提出了一种时空二维信号的非自适应准最佳处理新方法。用时间和空间对消器分别对消掉与目标同方向的主杂波和与目标同多普勒频率的副瓣杂波,然后用时间和空间滤波器滤除其余杂波,与其它方法相比,该方法运算量最小,能实现实时处理,... 本文提出了一种时空二维信号的非自适应准最佳处理新方法。用时间和空间对消器分别对消掉与目标同方向的主杂波和与目标同多普勒频率的副瓣杂波,然后用时间和空间滤波器滤除其余杂波,与其它方法相比,该方法运算量最小,能实现实时处理,且性能接近最佳。 展开更多

关键词 机载雷达 二维信号处理 杂波抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于并行DSP的实时ISAR成像系统设计 被引量：2

20

作者 王瑞君 邱兆坤 +1 位作者 黎湘 李东泽 《雷达科学与技术》 2010年第4期306-311,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 数字信号处理 并行设计 实时性 逆合成孔径雷达成像

在线阅读 下载PDF 职称材料