基于DSP与FPGA的实时数字信号处理系统设计

针对测速雷达实时数字信号处理系统的设计问题,提出了一种基于DSP与FPGA的设计新方法。实时信号处理系统中,低层的信号处理算法处理速度要求高,但运算结构相对简单,适用于FPGA进行硬件实现。而高层处理算法控制结构复杂,通信机制强大,适用于DSP软件编程处理。首先简单介绍了该系统所使用DSP的特点,然后对系统的硬件结构及其软件处理进行了详细说明,最后通过实验结果验证了设计新方法的有效性。     

可重构视频阵列处理器测试平台设计与实现

针对可重构视频阵列处理器的设计要求及传统测试方法测试视频编解码系统时速度慢、精度低和可观测性不强的问题。开发了基于Qt的用户界面,设计实现了以现场可编程门阵列(Field programmable gate-array,FPGA)为核心的软硬件协同测试平台。在PC端实现以软件仿真为基础的数据传输与图像重现,在FPGA端实现以可重构视频阵列处理器为基础的视频编解码算法并行映射。实验结果表明,在工作频率为100 MHz时,FPGA与PC之间可正确传输数据并满足算法测试时不同测试用例的更换需求,具有较好的可观测性。     

一种新的双模应答机全数字中频接收机设计

讨论了一种新的USB和TDRSS系统兼容型双模应答机中频数字接收机的工作原理和处理算法,并对该系统的实现进行了可行性分析。在此基础上,提出了一种简单实用的模式控制策略。最后采用FPGA DSP方案实现了该系统。由于采用中频全数字化,使得本系统通用性强、灵活性高,可以实现硬件资源共享。测试结果完全满足指标要求,验证了算法的有效性和正确性。     

基于FPGA的战术数据链中继传输复接技术

有效传输和分发遥控遥测、定位/导航、战场情报等信息对保障己方战术信息共享具有重要意义。为了节省信道资源,降低调制解调设备的复杂度,战术数据链数据中继传输复接系统在信息化战争中得到了广泛应用。针对机载设备体积小、重量轻、功耗低、信息传输效率高等要求,提出了一种基于现场可编程门阵列（field-programmable gate array, FPGA）的实现空中战术数据链中继传输数据复接的新方法。该方法在单片FPGA芯片的基础上,采用优化的硬件编程算法和结构,占用较少芯片资源;采用完全流水线的并行设计,满足高速战术信息实时处理的要求;FPGA内部采用模块化设计,具备开放性和灵活性,便于系统可重配置和升级;实例仿真验证表明,该模块能够有效地实现不同速率多种战术数据链中继传输的数据复接。     

智能天线数字波束形成系统

根据8阵元智能天线原理,给出一种基于软件无线电思想的数字波束形成系统。分别对该系统的射频处理和数字处理两部分进行了讨论。在射频处理部分采用带通采样直接对射频信号进行数字化,数字处理部分则采用可编程数字器件FPGA和DSP实现。实验结果表明,该系统满足波束形成的要求,并具有良好的通用性和灵活性。     

机载雷达通用并行信号处理系统设计

针对机载雷达的高速大容量实时信号处理任务，为了提高系统的通用性，提出一种基于DSP芯片的机载雷达通用并行信号处理系统(AUPSPS)设计方案。该系统以DSP芯片为核心处理节点，采用各节点独立存储及数据流水方式实现多DSP的完全并行处理。系统具有通用性和可扩展性好，数据吞吐量大，并行处理效率高，系统结构简单清晰，硬件资源节省，设计开发简便等优点，不但可以灵活适应于机载雷达的各种数据处理算法，而且可应用于其它平台的雷达信号处理机中，实现雷达信号的高速实时并行处理。     

基于DSP的视频视觉系统设计及算法实现

为了用硬件实现计算机视觉算法,达到更好的实时性,提出了一种以DSP为核心的高效率的并行采集、处理、传输系统。介绍了该系统在实时性方面的设计考虑,并从软、硬件两个方面分别详细说明了这一并行体系结构的开发流程和工作原理。最后,提出了一种用于运动目标检测的变加权背景恢复算法及其DSP实现方案,论证了其可行性,并给出了处理结果。     

一种基于DSP+FPGA的陀螺控制方法

针对在陀螺控制过程中陀螺基准信号频率和相位角测量不准确,从而导致陀螺控制过程中定位不准确,产生漂移的难题,研究了一种基于DSP FPGA的陀螺控制方法。利用FPGA进行基准信号频率和相位的测量可得到精确的测量量,而通过DSP和FPGA进行数据交换,在DSP中解算陀螺基准信号的频率和相位角以及进动信号,具有高速、实时及算法可升级等特性。实验表明,该方法能够快速、稳定引导陀螺跟踪目标,并且定位准确,不产生漂移。     

基于DSP-FPGA的二次雷达信号处理机的实现

针对二次雷达信号处理 ,探讨了采用数字信号处理芯片 (DSP)和可编程逻辑电路 (FPGA)的全数字化处理方案。重点研究了共享存储器、消息传递机制、大量数据交换等多DSP并行处理的方法及过程。通过具体的测试表明 ,采用并行化的DSP处理方法 ,增强了系统的灵活性和可靠性 ,大大提高了系统的检测性能     

C54X DSP 的HPI口与PC机并口的接口技术

介绍了TITMS320C5402DSP的主机接口(HPI)和PC机并行端口(parallelport)的硬件原理及操作时序,提出了通过DSP的HPI口与PC机并口进行连接通讯的设计方案。该方案充分利用了DSP的HPI接口功能,实现了PC机实时读写DSP任意片内存储器单元的数据。由HPI口的硬件特性自动协调读写访问冲突,实现了零软硬件开销访问DSP,同时在高级语言下完成了对DSP应用系统的在线监控,解决了DSP系统在线监控不便实现的困难。     

基于多端口存储器的高速信号处理系统结构

多处理器间的多端口存储器互连网络形式具有低传输延迟和易于控制的特点 ,能满足信号处理大数据量、大运算量和实时处理的要求。结合流水线处理和并行处理 ,采用层次结构和模块化设计 ,实现了一种基于多端口存储器互连网络的多处理器信号处理系统结构。系统具有较好的扩展性、重建性和灵活性     

高可用性冗余实时集群系统的设计与构建

根据实时集群系统的高可用性和实时性要求,考虑集群系统的网络拓扑结构和网络传输性能对系统实时性能的影响,设计和构建了一个高可用性冗余实时集群系统,对系统的网络拓扑结构设计进行了阐述,估算了网络的数据传输性能,并讨论了系统并行计算的实现和冗余机组调度策略。经实际测试证明,系统具有较高的可用性和实时性,可作为周期性高强度多源浮点信息处理平台。     

新体制电离层探测系统中频接收模块设计

首先依据短波数字化接收机设计理论构架了一种基于软件无线电思想的中频接收模块平台。通过分析系统的功能需求以及接收回波的特性,讨论了该模块各部分功能的实现,重点介绍了信号采集和处理单元的实现技术。此中频接收模块应用在基于伪随机码调相脉冲压缩体制的新型电离层斜向返回探测系统中,可以实时获得丰富的电离层探测数据。该接收模块的设计以DSPs、FPGA技术为核心,具有处理方式灵活、实时处理能力强、升级空间大等优点。雷达系统的探测结果证明了该接收模块设计的合理性和实用性。     

一种基于可重构技术的实时图像处理机结构

设计实时信号处理系统时 ,必须根据任务的特点选择适当的处理机结构。在满足性能指标的同时 ,还要考虑体积、功耗、可维护性等因素。简要叙述了常用的信号处理系统类型与处理机结构 ;介绍了正逐步得到广泛应用的DSP ASIC处理机结构 ;在此基础上提出了一种实时信号处理的线性流水阵列结构 ;举例说明了该结构处理机的具体实现 ;最后分析说明了此结构的优越性     

大点数FFT的多DSPs并行处理算法及实现

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。     

高速信号处理系统及其在弱信号检测中的应用

依据水下信号处理任务的特点，结合流水线处理和并行处理，采用模块化设计方法，实现了一个由 １片 ８０８６ 微处理器和 １ 片高速数字信号处理器 Ｔ Ｍ Ｓ３２０ Ｃ２５ 构成的高速信号处理系统。该系统的峰值运算能力为２６ 亿次以上的整数操作。该系统能够实时实现信号的空间处理和时间处理等，并在水下弱信号检测中得到应用，取得了良好的结果。     

红外传感器自身效应仿真研究

在实验室里采用硬件闭环方式测试和评估红外导引头信息处理机需要实时、高逼真度的红外光电仿真技术。为了在硬件闭环仿真中更真实有效的评估导引头信息处理机算法的性能，必须在硬件闭环仿真中增加红外传感器效应自身仿真的环节。通过对红外传感器自身效应的仿真方法和需要实现的关键功能进行分析，确定了仿真功能流程。充分考虑到多种处理要求，设计了一种基于FPGA＋DSP的硬件实现方式。最后通过实验结果验证了设计方法的有效性。