[發明專利]多通道大點數并行脈壓獲取系統及方法

有效

• 申請號: 201811455929.8
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109633564B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 沈謇;王志誠;余渝生;李爽爽;趙晗希
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28;G01S7/285
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;包姝晴

本發明公開一種多通道大點數并行脈壓獲取方法，利用DIT?FFT原理，將N點的大點數FFT分解為兩個N/2點的FFT的組合，分配6678中的兩個核并行計算，可以同時處理兩個通道進行流水計算，顯著縮短了脈壓算法的運算時間，提高了系統的實時性，工程應用價值高。

技術領域

本發明涉及脈沖壓縮技術領域，具體涉及一種基于6678的多通道大點數并行脈壓獲取系統及方法。

背景技術

自20世紀70年代以來，伴隨著理論上的成熟和技術實現手段的日趨完善，脈沖壓縮技術在現代雷達系統中有著極為廣泛的應用。脈沖壓縮技術是匹配濾波理論和相關接收理論的實際應用，在發射端發射大時寬、帶寬信號，以提高信號的速度測量精度和速度分辨力；在接收端，將寬脈沖信號壓縮為窄脈沖，以提高雷達對目標的距離分辨精度和距離分辨力。

雷達脈沖壓縮的實現過程需要進行大量的運算，而雷達信號處理的實時性又是一個極為重要的性能指標。隨著DSP技術的快速發展，其處理器性能以及存儲器資源都有了很大的進步，為應對大點數脈沖壓縮所需的運算量提供了良好的硬件平臺。

TMS320C6678(簡稱6678)是TI基于KeyStone的定點和浮點混合DSP，集成了8個主頻最高達到1.25GHz的DSP核，可以提供320G MAC定點計算或160G FLOP浮點計算能力。多核的支持以及運算能力的提高，使得大點數脈沖壓縮的并行運算成為可能。

針對脈壓算法，目前國內有專利CN103926567B(高速實時脈沖壓縮算法)介紹了一種基于ADSP TS20XS處理器的脈沖壓縮算法，僅僅在處理器允許的前提下采用了部分并行指令，并未將整個脈壓運算流程平均分攤到兩個DSP核上，同時TS20XS處理器與6678處理器的性能與架構上有較大的差距，運算時間相較本發明提出的算法也有較大的延長。

專利CN104407330B(相位編碼調制信號的脈沖壓縮方法)介紹了一種針對相位編碼調制信號的脈沖壓縮方法，著重解決相位編碼雷達回波信號在脈沖壓縮中的多普勒影響問題，并未涉及到脈壓算法的實時性優化。

專利CN103529429B(用于線性調頻信號的頻域中的脈沖壓縮算法)介紹了一種針對線性調頻信號的脈沖壓縮算法，描述了在頻域中實現脈沖壓縮的流程，并未涉及到脈壓算法的具體優化。

2016年第2期的《雷達科學與技術》期刊中公開文獻《一種多核DSP的距離多普勒成像設計》介紹了一種基于多核DSP的并行設計，該方法使用8核協同處理大點數脈壓，針對的是需要做16384點脈壓以上的應用場景，程序結構較為復雜，不適合脈壓模塊的封裝以及復用，也不適合16384點脈壓以下的應用場景。

2017年第5期的《航天電子對抗》期刊中公開文獻《基于FPGA的并行數字脈壓設計》介紹了一種基于FPGA實現的脈壓方法，具有較高的處理效率，但相比DSP實現而言，FPGA開發的靈活性以及可編程性仍有一定差距。

發明內容

本發明提供一種多通道大點數并行脈壓獲取系統及方法，實現用一種并行度高，運算量小，通用性強的方法來實現多通道大點數的脈沖壓縮。

為實現上述目的，本發明提供一種多通道大點數并行脈壓獲取方法，其特點是，該方法包含：

根據當前脈沖的通道編號以及脈沖編號，分配執行并行脈壓的兩個dsp核，記為核0和核1，核0取輸入數據的偶數序列；核1取輸入數據的奇數序列；

核0和核1分別對偶數奇數序列做原長度一半的FFT，然后雙核同步；

調用SIMD指令，核0進行前半部分的蝶形運算；核1進行后半部分的蝶形運算，得到原輸入數據的FFT結果，然后雙核同步；

調用SIMD指令，核0將輸入數據FFT結果的前半部分復乘匹配濾波器，核1將輸入數據FFT結果的后半部分復乘匹配濾波器，然后雙核同步；