VxWorks操作系统在雷达信号处理中的应用

论文摘要

本文主要阐述了VxWorks嵌入式操作系统在雷达信号处理中的应用，讨论了VxWorks的配置和实时应用程序的开发、雷达信号处理机的硬件设计。为了满足雷达的高可靠性和实时性，系统采用模块化软硬件设计架构。在信号处理机硬件设计中，采用多DSP并行处理技术实现高速运算，并通过自定义总线和链路口实现数据传输，使得板卡具有很高的运算能力和数据传输能力。VxWorks运行在Power PC的单板计算机上，通过VME总线、串口、网络与各分系统(天线、波控机、定时接口板和信号处理机)进行通信，实现控制系统功能。操作系统采用优先级抢占的任务调度算法，优先级高的任务优先获得处理器的资源。VxWorks应用程序采用多任务的设计思想，根据要求分配任务优先级，各任务通过信号量和消息进行通信，具备很高的实时性。通过搭建系统平台，进行了某雷达的外场实验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 论文内容安排
• 第二章 雷达信号处理系统分析
• 2.1 信号处理运算量分析
• 2.1.1 系统脉压运算量
• 2.1.2 MTD和CFAR运算量
• 2.2 数据传输量分析
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 定时接口板
• 3.1.1 定时脉冲信号
• 3.1.2 I/O端口
• 3.2 信号处理板
• 3.2.1 信号处理模块
• 3.2.2 A/D采样子板与信号处理板的接口
• 第四章 VXWORKS操作系统分析
• 4.1 VXWORKS操作系统简介
• 4.2 VXWORKS操作系统内核分析
• 4.2.1 任务管理
• 4.2.1.1 任务结构
• 4.2.1.2 任务状态和状态迁移
• 4.2.1.3 任务调度策略
• 4.2.2 通信、同步和互斥机制
• 4.2.2.1 共享存储区
• 4.2.2.2 互斥
• 4.2.2.3 信号量
• 4.2.2.4 消息队列
• 4.2.2.5 管道
• 4.2.2.6 网络通信
• 4.2.3 中断服务程序
• 4.2.4 时钟管理
• 4.3 VXWORKS操作系统的优缺点
• 第五章 嵌入式软件开发与系统验证
• 5.1 TORNADO集成开发平台的简介
• 5.2 板级支持包BSP
• 5.3 嵌入式软件开发的要点
• 5.3.1 任务划分原则
• 5.3.2 防止死锁、饥饿和优先级翻转
• 5.3.3 函数的可重入性
• 5.3.4 任务优先级确定
• 5.4 嵌入式软件开发
• 5.4.1 系统初始化
• 5.4.2 设备操作
• 5.4.3 多任务操作
• 5.5 系统构建
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位论文期间（合作）的研究成果