基于ADSP2106X高速并行雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.3 集束多處理器并行系統(tǒng)

集束多處理器并行系統(tǒng)通過ADSP2106X的外部總線接口和連接口實(shí)現(xiàn)各處理器信息交換，如圖3所示。集束多處理器并行系統(tǒng)可包括多個(gè)相互之間通過并行總線相連接、處理器之間相互可存取對(duì)方片內(nèi)雙口SRAM的子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)可包括6個(gè)處理器和一個(gè)宿主機(jī)處理器。處理器之間還可通過連接口實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的通信。通常這種系統(tǒng)比較復(fù)雜，但它具有廣泛的通用性。

3 雷達(dá)信號(hào)處理中的應(yīng)用實(shí)例

在MTD(動(dòng)目標(biāo)檢測(cè))雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)中，信號(hào)經(jīng)過A/D采樣后由DSP進(jìn)行FFT運(yùn)算，結(jié)果再作恒虛警處理，以檢測(cè)動(dòng)目標(biāo)的有無。由以上三種典型連接方式，結(jié)合本系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)行比較：

(1)通過連接口把相鄰的ADSP2106X連接在一起，構(gòu)成MeshSP網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(圖2所示)。這種結(jié)構(gòu)中，每個(gè)ADSP2106X只與相鄰的節(jié)點(diǎn)直接通信，避免了總線瓶頸，所以很適合大規(guī)模并行系統(tǒng)。ADSP2106X擁有6個(gè)連接口，可以組成二維或三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，但布線的難度也比較大。另外，考慮到本系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大，只通過連接口傳輸速度太慢，故不采用這種連接方式。

(2)共享總線的多ADSP2106X系統(tǒng)(如圖1所示)，由于ADSP2106X片內(nèi)具有較大容量的雙口SRAM，可以省掉外接的全局存儲(chǔ)器和各個(gè)處理器外接的局部存儲(chǔ)器。每個(gè)處理器片內(nèi)存儲(chǔ)器既是其局部存儲(chǔ)器，又是系統(tǒng)共享存儲(chǔ)器(全局存儲(chǔ)器)的一部分。由于每個(gè)處理器的工作程序放在其片內(nèi)的雙口SRAM中，因此各個(gè)處理器可真正實(shí)現(xiàn)并行處理。這是ADSP2106X的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)所決定的，也是其它類型DSP處理器(如TMS320C40等)所不具備的優(yōu)良性能。這種連接方式能達(dá)到高速傳輸數(shù)據(jù)的要求。但是對(duì)于本系統(tǒng)來說，要使用6片DSP共總線，達(dá)到了ADSP2106X共總線的極限，可能總線的驅(qū)動(dòng)能力不足，故對(duì)布線提出很高的要求。

(3)為了保證系統(tǒng)的可靠性，決定采用共總線的同時(shí)，將連接口也相應(yīng)的連接起來，增加系統(tǒng)的靈活性，確保系統(tǒng)能夠完成實(shí)時(shí)處理，即采用圖3所示的結(jié)構(gòu)。但結(jié)合實(shí)際要求，本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見圖4。其中FFT運(yùn)算求模單元為6片ADSP2106X的集束多處理器并行結(jié)構(gòu)，恒虛警處理單元為2片ADSP2106X的集束多處理器并行結(jié)構(gòu)，顯示錄取設(shè)備為筆記本電腦?？删幊踢壿嬈骷?fù)責(zé)控制整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)序及相關(guān)邏輯。經(jīng)過實(shí)際電路的測(cè)試，該系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。

綜上所述，基于ADSP2106X并行結(jié)構(gòu)的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)，所需外圍器件少，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。通過對(duì)處理單元進(jìn)行各種軟件編程就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展功能和通用性，大大縮短了研制周期，提高了系統(tǒng)的可靠性。這種通用結(jié)構(gòu)還適用于很多高速實(shí)時(shí)處理的應(yīng)用場(chǎng)合，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。