文档介绍：摘要
摘要
随着科学与技术的飞速发展,传统的雷达信号处理系统已远远满足不了实
时高速的处理需求,而且传统的信号处理系统的设计专用性强,不同的处理任
务需使用不同的处理模板,这样使得各个处理模板之间互不兼容,系统的通用
性和扩展能力较差,因此设计并实现通用并行系统已经成为高速实时信号处理
发展的必然趋势,而基于标准总线的多藕糯砟0迳杓埔嘁殉晌8昧煊
的研究热点。
论文主要完成了通用雷达数字信号处理模板的设计。设计中使用最新型的
浮点⒃诖嘶∩涎芯苛薈蚉规范协议及沤有酒
工作原理,提出了一种多低秤隒芟呓涌诘缏返纳杓啤6杂诒曜甲
线的传输瓶颈问题,论文也给出了一种独特的基于的多用途的接口电路设
计。同时,还详细的介绍了模板内部接口的设计。针对热插拔问题,给出了一
种硬件和软件相结合的解决方案。最后,设计并提出了一种板卡电源管理的方
法。经过瓢寮案鞑糠值墓δ艿魇裕橹ち烁蒙杓频挠行浴
关键词: 通用信号处理模板总线
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第一章绪论
第一章绪论
在高速实时信号处理领域,尤其是雷达、声纳、通信和图像信号处理中,传
统的信号处理系统已远远满足不了实时高速的处理需求。尤其雷达成像技术的日
渐成熟,如何来进行实时的海量雷达图像数据的处理昵虼舜蠊婺8咚俨⑿欣
达信号处理系统的设计与实现的研究始终是一大热点问题。
随着电子技术的飞速发展,各种微机总线标准竞相出台,构建基于标准总线
的并行处理系统来满足实时信号处理的需求已变得日益迫切,人们期望并行处理
系统能够变得体积越来越小,处理能力越来越大,处理速度越来越快,基于标准
总线的并行处理系统的设计已经成为高速实时信号处理系统中的一块基石。
大规模的并行处理系统是由大量的基于标准总线的通用信号处理模板组成的,
因此我们必须进行的一项工作就是设计通用信号处理模板,这样构建并行系统才
成为可能。
§论文选题的背景及意义
传统数字信号处理的研究对象是平稳的信号模型,现代数字信号处理算法研
究的往往是基于更实用非平稳噪声模型,利用信号结构的先验信息来大大提高处
理效果,但代价是运算量的增大。自从卡尔曼滤波理论出现之后,现代数字信号
处理要涉及到大量的矩阵运算,如矩阵求逆,求解线性方程组等,要求的运算量
为,在实时处理时需要的吞吐率高达每秒位蛘吒摺T谙执缱恿煊颍
即使经典的信号处理算法,随着采样速率的提高和处理精度的提高,对计算速度
的要求也是相当惊人的。如通讯中实时语音处理需要的运算速度在,
实时图像处理要求~陨系拇砟芰Γ缓铣煽拙独状在
的输入信号采样速率下,实施点两维相关处理需要的处理速度:
而分辨率更高的逆合成孔径雷达,需要的运算速度则达到了陨
⋯。
要特点,在很多情况下对运算速度的要求远远超出了目前单片怂隳芰Φ募
限。
尽管酒诜伤俚姆⒄梗诵拇硭俣炔欢咸岣撸酒诖娴牟欢显龃螅
但是紧紧靠单片低骋盐薹愀咚偈凳毙藕糯淼囊G螅虼吮匦氩捎檬
时性强、精度高和具备高数据吞吐量的大规模并行处理系统。一般设计多
规模并行处理系统采用因地制宜的方法,即针对特定的应用问题选择合适的算法,
然后根据算法的流程确定系统的硬件结构,设计专用的处理模板完成运算,不同
的任务使用不同结构的硬件且互不兼容。这种设计方法带来的问题是:当信号处
基于标准总线的多藕糯砟0迳杓
理的内容、规模发生变化,. 系
统的通用性和扩展能力都很差。因此有必要发展一种可重构的、可扩展的通用信
号处理系统,一方面,可以通过灵活的软件编程来适应处理问题的变化和算法的
发展;另一方面,可以通过简单的硬件扩展来适应处理规模的变化。
计算机总线是计算机各部件之间进行信息传输的公共通道。微型计算机系统
中广泛的采用总线结构,其优点是系统成本低、组态灵活、维修方便。因此我们
采用基于标准总线的多藕糯砟0宓纳杓啤⑸挠布0寮嫒菪郧浚
于扩展。同时由于采用标准总线接口,系统中可以加入现成的产品,如面向标准
总线的高速图形卡,外围设备及疧板卡等等,具有很强的通用型。
随着微处理器技术的不断发展,诵兴俣鹊牟欢咸岣撸啻砥鹘峁沟
出现,高速缓冲存储器的广泛应用等,都要求有高速的总线来传输数据。从而出
现了多总线结构。多总线结构是指氪娲⑵鳌/壬璞钢溆辛街忠陨系
总线,这样可以将慢速的设备和快速的设备挂在不同的总线上,减少总线的竞争
现象,使系统的效率大大提