基于DSP的雷达信号参数估计的准实时处理方法研究

论文摘要

本文介绍了电子侦察数字接收机参数估计模块的基本算法,详细讨论了雷达信号脉内分析算法和二次抽取算法,并以基于ADSP TS201S芯片,采用一系列的优化方法,提高了系统信号处理的实时性。脉内分析算法就是先采用自相关算法完成信号实时检测,利用随机噪声的不相关统计特性及信号的相关性,将信号与噪声在时域上区分开来,再对信号的类型进行判断,最后估计出信号的参数。为了减少脉内算法的计算量,提高DSP系统的实时性,本课题运用了二次抽取算法,在保证不发生频谱混叠的基础上对数据按照一定的抽取率进行抽取,再对欠采样的信号解模糊得到正确的估计参数。系统的实时性是数字信号处理的一个重要问题。本文第五章根据所采用的数字信号处理芯片ADSP TS201S,从程序设计和存储器配置两个方面,结合工程中的实例讨论了系统优化的方法:程序设计时,从算法上采用符合DSP内部硬件结构的算法,同时使用两个运算块进行计算;多采用并行语句,以提高一个时钟周期内DSP的运算量;采用流水线操作,提高系统的执行效率,充分利用处理器的流水执行造成的开销,合理地安排语句的执行顺序。对存储器配置时,合理地利用总线,减少总线的冲突;将同时取用的数据放在不同的存储区域,提高总线利用率。最后DSP的运行结果表明参数估计结果满足了工程的要求,优化结果显著,处理速度明显提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究内容概括
• 第二章 背景知识
• 2.1 信号处理的一般概念
• 2.1.1 实信号的复数表示
• 2.1.2 克拉美—罗不等式
• 2.2 正弦波信号频率估计
• 2.2.1 Rife 频率估计算法
• 2.2.2 修正Rife 频率估计算法
• 2.3 信号起止点估计
• 2.3.1 到达时间估计相关接收算法
• 2.3.2 性能分析
• 2.4 信号分选
• 2.4.1 常规信号特征
• 2.4.2 线性调频信号特征
• 2.4.3 二相编码信号特征
• 2.4.4 四相编码信号特征
• 2.4.5 信号分选流程
• 2.5 本章小结
• 第三章 脉内参数估计与二次抽取算法
• 3.1 脉内参数估计
• 3.1.1 常规信号参数估计
• 3.1.2 线性调频信号参数估计
• 3.1.3 二相编码信号参数估计
• 3.1.4 四相编码信号参数估计
• 3.2 二次抽取算法
• 3.2.1 二次抽取的基本理论
• 3.2.2 二次抽取率的选取
• 3.2.3 参数解模糊的方法
• 3.3 本章小结
• 第四章 数字接收机的实现
• 4.1 总体设计方案
• 4.2 数字接收机的硬件平台
• 4.3 数字接收机的软件平台
• 4.4 软件流程
• 4.5 程序开发过程中的注意点
• 4.5.1 实时运行模式与实时运行库
• 4.5.2 C/C++与汇编程序接口
• 4.5.3 C 程序优化
• 4.6 本章小结
• 第五章 DSP 系统程序优化
• 5.1 程序优化设计思路
• 5.1.1 计算复指数因子exp（x ） 算法程序优化实现
• 5.1.2 查找表优化算法计算exp（x ）
• 5.1.3 差分函数
• 5.1.4 程序的优化步骤总结
• 5.2 存储器优化配置
• 5.2.1 根据数据类型和长度分配存储空间
• 5.2.2 合理利用总线，减少总线冲突
• 5.3 其他优化方法
• 5.3.1 常量的处理
• 5.3.2 中间变量的处理
• 5.3.3 部分数据代替整个数据的运算
• 5.4 DSP 总体优化结果
• 5.5 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间成果