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基于多核DSP的星载双基FMCW SAR成像算法实现 被引量:1
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作者 陈洋 肖国尧 +3 位作者 全英汇 任爱锋 别博文 邢孟道 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期121-129,共9页
调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)降低了传感器的峰值传输功率,使系统的重量和成本最小化,被广泛应用于机载平台。将双基地构型与FMCW技术相结合,应用于星载平台,即构... 调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)降低了传感器的峰值传输功率,使系统的重量和成本最小化,被广泛应用于机载平台。将双基地构型与FMCW技术相结合,应用于星载平台,即构成星载双基地FMCW SAR。本文对距离多普勒(range-Doppler,RD)算法进行改进,建立起一种高性能的适宜星载双基地平台的FMCW SAR成像频域算法,这种算法的处理精度明显提高,成像效果更好。基于多核数字信号处理器(digital signal processor,DSP)构建适用于星载双基SAR成像算法的并行处理架构,完成软硬件设计实现。验证了所提软件架构可以满足实时成像需求,以及算法工程化实现的可行性。 展开更多
关键词 调频连续波合成孔径雷达成像算法 星载双基 多核数字信号处理器 实时处理
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基于可重构计算的SAR成像与目标识别高性能实现方法
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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
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一种适用于软件雷达系统的数据流驱动机制 被引量:15
3
作者 周鸣昕 汤俊 +1 位作者 彭应宁 苏炳宇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期112-115,共4页
针对雷达信号处理各功能模块之间显著的流水性特征 ,结合一个通用的雷达信号处理系统———由清华大学研制的通用高速实时雷达信号处理系统的实验样机DSM(dataflow ,sharedmemoryandmultiplebusinterconnec tion) ,在研究现有静态、动... 针对雷达信号处理各功能模块之间显著的流水性特征 ,结合一个通用的雷达信号处理系统———由清华大学研制的通用高速实时雷达信号处理系统的实验样机DSM(dataflow ,sharedmemoryandmultiplebusinterconnec tion) ,在研究现有静态、动态数据流驱动机制特点的基础上 ,提出了一种新型的适用于软件雷达系统的进程间准动态数据流驱动机制 ,并针对一个雷达信号处理的范例程序说明了编译器数据流驱动表的生成和系统数据流驱动的过程。 展开更多
关键词 软件 雷达系统 数据流 驱动机制 编译器 雷达信号处理 并行处理
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一种新型多DSP并行计算结构及其应用 被引量:14
4
作者 王祖斌 彭应宁 +2 位作者 王秀坛 汤俊 王希勤 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期19-22,共4页
传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的 ,因此系统的通用性差 ,而具有超级计算机体系结构的通用高速实时雷达信号处理系统有望解决这一问题。该系统的关键部件为担负具体计算任务的处理结点。首先提出了一种新型的、由 5片A... 传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的 ,因此系统的通用性差 ,而具有超级计算机体系结构的通用高速实时雷达信号处理系统有望解决这一问题。该系统的关键部件为担负具体计算任务的处理结点。首先提出了一种新型的、由 5片ADSP - 2 10 6x构成的多DSP并行计算结构。它具有运算能力强、I/O带宽大、通信手段多样、能灵活地改变拓扑结构、可扩展、通用性强等特点。并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统的处理结点。 展开更多
关键词 雷达 数字信号处理 计算机体系结构 并行计算结构
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软件雷达信号处理的多GPU并行技术 被引量:19
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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
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萤火虫2:一种多态并行机的硬件体系结构 被引量:16
6
作者 李涛 杨婷 +5 位作者 易学渊 蒲林 钱博文 黄光新 黄虎才 韩俊刚 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第2期191-200,共10页
提出了一种新型的多态高效并行阵列机结构——萤火虫2号阵列机。该结构的处理单元可以在SIMD和MIMD两种模式下运行,兼有异步执行机制,还可以实现分布式指令级并行处理。采用了硬件的多线程管理器和高效通信机制,这些机制使得此种阵列机... 提出了一种新型的多态高效并行阵列机结构——萤火虫2号阵列机。该结构的处理单元可以在SIMD和MIMD两种模式下运行,兼有异步执行机制,还可以实现分布式指令级并行处理。采用了硬件的多线程管理器和高效通信机制,这些机制使得此种阵列机能够实现效率很高的线程级并行运算、数据级并行运算和分布式指令级并行运算。尤其值得指出的是,此种阵列机的流处理性能堪与专用集成电路匹敌。该结构还能有效实现静态与动态数据流计算,可以高效实现图形、图像和数字信号处理任务。 展开更多
关键词 阵列机 多态处理器 计算机图形 图像处理 信号处理 数据级并行 线程级并行
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基于多核DSP激光成像雷达数据处理系统 被引量:13
7
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
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大点数FFT的多DSPs并行处理算法及实现 被引量:9
8
作者 刘莉 高梅国 +1 位作者 周闰 王飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1193-1196,共4页
在FFT变体的基础上 ,提出一种新的并行算法 :先将数据在几片DSPs上并行地进行前几级蝶型运算 ,然后将结果汇总到另一片DSPs进行后几级蝶型运算 ,以实现大点数的FFT。该算法便于流水处理 ,只有一次简单的数据通讯 ,而且旋转因子规律简单... 在FFT变体的基础上 ,提出一种新的并行算法 :先将数据在几片DSPs上并行地进行前几级蝶型运算 ,然后将结果汇总到另一片DSPs进行后几级蝶型运算 ,以实现大点数的FFT。该算法便于流水处理 ,只有一次简单的数据通讯 ,而且旋转因子规律简单易于将大点数FFT拆分成小点数FFT。应用该算法在多DSPs系统上 (5片TI公司的高速DSP芯片 :1片C6 2 0 2和 4片C6 70 1)实现 2 5 6K点复数FFT只需用 4 9ms,说明该算法有并行度高和易于实现的特点。 展开更多
关键词 多处理器结构 并行算法 信号处理
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并行计算机在现代雷达信号处理中的应用 被引量:8
9
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
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并行DSP系统软件调试器设计与实现 被引量:9
10
作者 吴琼之 南方 张峰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期855-858,共4页
针对数字信号处理器(DSP)构成的专用并行处理系统的软件调试存在较多困难这一问题,提出了系统级调试的概念,在层次化总线硬件架构模型的基础上,讨论了系统软件调试的基本方法和任务,并采取层次化数据结构、静态符号表自动生成、可扩展... 针对数字信号处理器(DSP)构成的专用并行处理系统的软件调试存在较多困难这一问题,提出了系统级调试的概念,在层次化总线硬件架构模型的基础上,讨论了系统软件调试的基本方法和任务,并采取层次化数据结构、静态符号表自动生成、可扩展底层接口等关键技术实现了一种专用多DSP系统调试工具.分析表明,此调试工具大大减轻了实时信号处理软件的调试工作量. 展开更多
关键词 并行处理 信号处理机 软件调试
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基于DSP+FPGA的LFMCW雷达测距信号处理系统设计 被引量:14
11
作者 陈林军 涂亚庆 +1 位作者 刘鹏 沈艳林 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第12期94-96,100,共4页
为解决计算量大的高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距信号处理算法难以在线验证的问题,提出一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)双核架构的雷达测距信号处理系统方案,并完成了软硬件设计和测距算法嵌入。设计方案以... 为解决计算量大的高精度线性调频连续波(LFMCW)雷达测距信号处理算法难以在线验证的问题,提出一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)双核架构的雷达测距信号处理系统方案,并完成了软硬件设计和测距算法嵌入。设计方案以DSP为信号处理核心,FPGA为外围设备控制核心。采用C语言实现了基于相位匹配法的LFMCW雷达测距算法在DSP中的嵌入,采用VHDL语言实现FPGA功能模块。在线测距实验结果表明:各功能模块工作正常,基于相位匹配法的测距算法精度高。 展开更多
关键词 数字信号处理器 现场可编程门阵列 雷达测距 信号处理
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多核DSP上的ISAR实时成像技术研究 被引量:7
12
作者 郭瑞 张月 +1 位作者 孙刚 陈曾平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第9期1238-1243,共6页
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信息进行成像预处理的成像流程,该方法... 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信息进行成像预处理的成像流程,该方法利用窄带信息进行目标运动特性分析,并用分析结果指导成像条件判断、成像数据选择和高速运动补偿。根据提出的成像流程将该成像任务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。 展开更多
关键词 逆合成孔径成像 数字信号处理器 多核 并行处理
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星载合成孔径雷达实时快视成像系统 被引量:12
13
作者 陈亮 龙腾 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期545-548,共4页
给出了一种基于多数字信号处理(DSP)并行处理技术的星载合成孔径雷达(SAR)快视成像系统设计,比较了多种星载SAR成像算法.针对某星载SAR参数提出了优化的实时算法流程,系统实现了对L波段星载SAR距离向1/4降分辨率和方位向四视实时成像处... 给出了一种基于多数字信号处理(DSP)并行处理技术的星载合成孔径雷达(SAR)快视成像系统设计,比较了多种星载SAR成像算法.针对某星载SAR参数提出了优化的实时算法流程,系统实现了对L波段星载SAR距离向1/4降分辨率和方位向四视实时成像处理.通过仿真和实测数据,分析和验证了系统成像结果. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 快视成像算法 并行处理 数字信号处理器
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可扩展机载SAR信号处理机的研究 被引量:2
14
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
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基于双DSP的遥感图像实时并行处理系统 被引量:14
15
作者 郭强 陈桂林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第6期547-551,共5页
在简要介绍遥感图像实时处理系统发展历程的基础上,详细分析几种基本的并行处理策略、并行处理技术及其相关的并行处理硬件平台,并针对具体应用背景提出了基于双DSP的遥感图像实时并行处理系统方案,同时,给出了利用上述并行处理系统实... 在简要介绍遥感图像实时处理系统发展历程的基础上,详细分析几种基本的并行处理策略、并行处理技术及其相关的并行处理硬件平台,并针对具体应用背景提出了基于双DSP的遥感图像实时并行处理系统方案,同时,给出了利用上述并行处理系统实时处理展宽卫星云图的最终结果。该项并行处理方案的提出为将来星载大数据量实时处理技术的实现做了有益的尝试。 展开更多
关键词 DSP 遥感图像 并行处理
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基于互模糊函数的时差频差估计算法及实现途径 被引量:13
16
作者 朱伟强 黄培康 张朝 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期511-515,共5页
针对双站无源定位系统中的时差频差测量问题,该文研究了利用互模糊函数对雷达信号进行时差频差联合估计的可行性及算法,分析并推导了常见雷达信号的时差频差估计标准差表达式,给出了典型雷达信号时差频差联合估计的仿真结果及实现途径,... 针对双站无源定位系统中的时差频差测量问题,该文研究了利用互模糊函数对雷达信号进行时差频差联合估计的可行性及算法,分析并推导了常见雷达信号的时差频差估计标准差表达式,给出了典型雷达信号时差频差联合估计的仿真结果及实现途径,仿真结果表明:通过采用并行处理与缩小搜索范围等措施,有效缩短了模糊函数的计算时间。 展开更多
关键词 无源定位 时差估计 频差估计 互模糊函数 雷达信号 并行处理
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基于多路并行DDS的宽带雷达信号产生技术 被引量:11
17
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
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声纳基阵信号模拟器实时软件的开发 被引量:4
18
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
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帧频2900Hz的高速实时波前处理机 被引量:7
19
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
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基于DSP的雷达通用并行信号处理平台 被引量:4
20
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
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