论文摘要
本论文的主要工作是基于DSP系统实现无线信号到达方位角(DOA,Direction of Arrival)解算。本课题采用实数化多重信号分类(MUSIC,Multiple Signal Classical)算法作为测向理论,并提出低复杂度、低运算量的实数化谱峰搜索过程。算法仿真结果表明实数化MUSIC算法测向准确,计算量、实现复杂度低,适合工程实现。DSP系统硬件平台采用DSP (Digital Signal Processor)为主处理器,FPGA (Field Programmable Gate Array)为协处理器,DDR2、FLASH为辅助功能芯片的设计。DSP选用德州仪器公司的TMS320C6454芯片作为运算核心,完成算法的主要计算;FPGA采用Altera公司的EP2S60F1020芯片作为主要逻辑核心,完成芯片功能调度。DDR2主要实现算法数据的存取,FLASH作为程序固化、加电/复位自引导专用芯片。对系统数字信号处理核心DSP的设计还包括以下底层驱动设计:HPI接口、程序永久固化、DSP加电/复位自引导、看门狗自动复位等。软件系统中的数据调度以HPI接口为基础。程序永久固化解决DSP掉电无法保存可执行程序问题。DSP掉电、复位时,加电/复位自引导驱动完成可执行程序的自动加载、运行。看门狗自动复位驱动实时监测DSP系统内部运行正确性,当出现错误时,该驱动将会使DSP系统自动复位,保证软件正确运行。DSP系统软件设计的主要工作是实现实数化MUSIC算法移植,其主要内容包括MUSIC算法程序设计、程序定点化、HPI数据调度策略设计、程序优化。实数化MUSIC程序设计分为3大模块:协方差矩阵计算、特征值分解、谱峰搜索。本文针对HPI接口设计了灵活的数据调度策略,满足各个功能模块的数据需求。本论文还采用了用存储换效率的存表设计、结合EDMA使用的乒乓缓存设计,降低计算复杂度。最后进行实际外场试验,测向试验结果表明了本课题系统测向准确度高,稳定性强。
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标签：多重信号分类算法论文; 数字信号处理论文; 波达方向论文; 系统设计论文;