當(dāng)前基本采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（field programmable gate array,FPGA）來(lái)實(shí)現(xiàn)一維多重信號(hào)分類（multiple signal classification,MUSIC）算法,為了使MUSIC算法更適合應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境中入射信號(hào)的波達(dá)方向（direction of arrival,DOA）估計(jì),采用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)二維MUSIC算法的譜峰搜索。合理設(shè)計(jì)各個(gè)步驟的并行結(jié)構(gòu)以提高實(shí)時(shí)性,使用分步搜索法減少計(jì)算量和計(jì)算復(fù)雜度,通過(guò)模塊復(fù)用降低資源消耗,采用流水線設(shè)計(jì)提高計(jì)算效率,從而在滿足估計(jì)精度的同時(shí)使得譜峰搜索的實(shí)現(xiàn)時(shí)間更少。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明,該硬件實(shí)現(xiàn)方案在100 MHz工作頻率的FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)二維譜峰搜索時(shí),估計(jì)精度為1°,耗時(shí)為3.77μs。該二維譜峰搜索實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于速度快,實(shí)時(shí)性高,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：空天防御. 2020,3(01)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

陣元分布

譜峰搜索包括粗搜索的陣列流型矢量模塊、譜值模塊和譜峰粗搜索模塊以及精搜索的陣列流型矢量模塊、譜值模塊和譜峰精搜索模塊。譜峰搜索的流程框圖如圖2所示。其實(shí)現(xiàn)步驟如下:

求取X時(shí)共制定21個(gè)并行的查找表,分別對(duì)應(yīng)仰角30°、33°、…、87°、89°;每個(gè)查找表都有120個(gè)地址,分別對(duì)應(yīng)方位角0°、3°、…、357°。值得注意的是,21個(gè)查找表并行消耗的是硬件資源,依次讀取120個(gè)地址中的數(shù)據(jù)消耗的是時(shí)鐘,這是經(jīng)過(guò)權(quán)衡時(shí)鐘消耗和硬件資源消耗得出的結(jié)果。求取正弦值和余弦值時(shí)為了減少查找表的資源消耗,需將第1、2、3、4陣元對(duì)應(yīng)的余弦值轉(zhuǎn)化為正弦值,并且將其他象限的正弦值均轉(zhuǎn)化為第一象限的正弦值。由此可使該查找表的資源消耗降低到原來(lái)的八分之一,且不會(huì)增加誤差。因此,制定84個(gè)并行的查找表即可。2.1.2 譜值模塊

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)可信度評(píng)估研究[J]. 劉勇,陽(yáng)貴兵.  空天防御. 2019(02)
[2]大型雷達(dá)天線自動(dòng)對(duì)接關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 彭高亮,薛淵,劉世偉.  空天防御. 2019(02)
[3]基于DDS的寬帶低相噪本振源設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 周逍宙,鄧春,陳祎,李小平,李添翼.  空天防御. 2019(01)
[4]低信噪比信號(hào)相位差檢測(cè)算法優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 曹奕濤,淳莉,張宏軍,趙洪峰,周小川.  空天防御. 2019(01)
[5]L陣基于降維MUSIC的二維DOA與頻率估計(jì)[J]. 徐樂(lè),吳日恒,張小飛.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(01)
[6]基于雞群優(yōu)化算法的二維MUSIC譜峰搜索算法[J]. 竇慧晶,朱子云,高立菁.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]交叉極化角度欺騙性能分析[J]. 楊春宇,姜紅軍.  空天防御. 2018(03)
[8]基于降維處理的MUSIC二維DOA估計(jì)算法[J]. 張鐵峰,吉波.  現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(03)
[9]二維高精度MUSIC算法的高速實(shí)現(xiàn)[J]. 張多利,張斌,宋宇鯤.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[10]基于數(shù)據(jù)插值的二維MUSIC譜峰搜索算法[J]. 馬英英,劉帥,金銘.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2015(15)



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