基于多處理器的可識別方位引信信號處理系統(tǒng)
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2 信號處理系統(tǒng)設(shè)計
2．1 功能要求
設(shè)計中定向探測引信的信號處理器是一個功能復(fù)雜的處理器，采用數(shù)字頻域處理方式實現(xiàn)，包括A／D轉(zhuǎn)換電路及信號處理模塊，實現(xiàn)對多普勒信號的采樣、量化，數(shù)字信號的FFT、CFAR處理，完成對目標(biāo)的檢測、啟動判斷、干擾判別。其功能包括：(1)對4路多普勒信號進行數(shù)字化。(2)依據(jù)4路多普勒信號，實現(xiàn)時頻轉(zhuǎn)換及相關(guān)頻域處理。(3)在符合目標(biāo)檢測判據(jù)時給出目標(biāo)存在信號。(4)將多普勒信號的頻域峰值作為目標(biāo)能量信息，對4路目標(biāo)能量信息進行比較，實現(xiàn)引信周向8個象限的方位識別。
2．2 數(shù)宇信號處理系統(tǒng)工作原理
目標(biāo)或環(huán)境回波經(jīng)過引信接收前端，根據(jù)分時掃描原理得到4路多普勒回波，4路信號同時輸入信號處理電路。4路多普勒信號首先經(jīng)過A／D采樣，形成回波時域數(shù)據(jù)，然后進行FFT頻域分析和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，基于線性逼近近似算法的求模運算、多處理器協(xié)同工作下的數(shù)據(jù)傳輸緩存，最終輸入DSP芯片中進行目標(biāo)檢測和方位識別，得如果滿足一定的信噪比則給出目標(biāo)存在信號，在目標(biāo)存在的前提下繼續(xù)進行目標(biāo)方位識別，輸出目標(biāo)方位信息。設(shè)計信號處理系統(tǒng)采用了FPGA+DSP架梅，由FPGA完成4路FFT運算，由DSP完成目標(biāo)檢測、脫靶方位識別，由2片F(xiàn)PGA芯片和單片DSP芯片梅成了一個多處理器協(xié)同工作的數(shù)字信號處理機。圖4給出了本設(shè)計中引信信號處理單元的流程框圖。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148047.htm
2．3 FPGA單元設(shè)計
引信信號處理系統(tǒng)中兩片F(xiàn)PGA芯片，主要實現(xiàn)4路多普勒信號的時頻域轉(zhuǎn)換以及頻域信息的預(yù)處理，要求4路并行處理。FPGA芯片選用兩片Altera公司的EP1K100QI208—2，分別記為FPGA1和FPGA2，單片F(xiàn)PGA進行兩路FFT運算、求模運算以及計算結(jié)果的緩存。模塊化思想能夠大幅優(yōu)化數(shù)字信號處理系統(tǒng)設(shè)計，增強代碼的可讀性和維修性，設(shè)計中廣泛采用了模塊化設(shè)計思想，對信號處理中的各項功能合理劃分。單片F(xiàn)PGA內(nèi)部主要包含F(xiàn)IFO緩存模塊、FFT時頻轉(zhuǎn)換模塊、求模運算模塊、DSP數(shù)據(jù)緩存模塊。圖5為單片F(xiàn)PGA內(nèi)部系統(tǒng)框圖。
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