【摘要】：如今外軍星載、機載SAR對我國軍事偵察日趨頻繁,對我國造成了嚴重的威脅。在電子戰(zhàn)系統(tǒng)中,保證大場景回波產(chǎn)生的實時性,是實現(xiàn)對SAR有效干擾的主要難點。然而SAR的過頂成像時間只有幾秒,且每次需要進行有效掩護的面積較大,單核DSP已遠遠不能滿足其對運算速率的巨大需求。而多核DSP由于其優(yōu)秀的性能/成本、性能/功耗比成為了突破計算速率瓶頸的有效解決方法。首先,本文提出并實現(xiàn)了一種先進、高效、可重構的多核DSP軟件架構。該架構依據(jù)單一職責原則拆分任務的功能單元,實現(xiàn)了程序在三個維度上的并發(fā);引入名稱服務、控制反轉等思想,解決了代碼重用難、程序重構難等問題;應用循環(huán)鏈表與LUC算法實現(xiàn)了一種多核動態(tài)流水任務調度系統(tǒng)。該架構適合性應用在功能復雜、性能需求高、維護升級頻繁的軍用信息系統(tǒng)中,支持異構的硬件下的代碼重用。其次,本文提出了一種基于多核DSP的星載SAR欺騙式干擾信號實時產(chǎn)生算法的優(yōu)化方法。引入了哈希查找表方法、動態(tài)/靜態(tài)計算分離方法,實現(xiàn)了高效的軟件流水;采用了DSP指令執(zhí)行順序優(yōu)化、DSP指令并行邏輯優(yōu)化,數(shù)據(jù)編碼等手段,解決了代碼抵消、緩存命中率低等影響計算效率的關鍵問題,將單核回波產(chǎn)生效率提升了近30倍,為實時產(chǎn)生SAR欺騙式干擾提供了技術手段。最后,基于并發(fā)架構與SAR欺騙式干擾實時產(chǎn)生算法,設計了工程實用的DSP軟件,并詳細描述了軟件系統(tǒng)的功能、流程以及多板/多核的調度。通過內(nèi)場實驗驗證了本文方法的有效性。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN974
【圖文】：

產(chǎn)生虛假圖像。然而欺騙式干擾計算復雜度高不易，即如何在不丟失脈沖的前提下完成大場景的實時計前提。與成像方面的研究成果相比，對合成孔徑雷達硬件的實時計算相關研究，國內(nèi)相關研究報道也較信號處理器（digital signal processor DSP）越來越廣時信號處理領域。DSP 芯片一般可以在高度優(yōu)化的代個指令可以并發(fā)執(zhí)行。基于特有的指令集，DSP 芯片環(huán)及跳轉的硬件支持，以及高速的處理中斷的能力種儲存器與高速接口，使其能夠應用在廣泛的領域用虛假圖像干擾調制數(shù)據(jù)對截獲的雷達信號進行時號的產(chǎn)生。通過對截獲雷達信號的時域延遲，可調整置；通過對截獲雷達信號的頻移，來實現(xiàn)干擾信號在獲雷達信號同時進行延遲和頻移，可實現(xiàn)干擾信號在移動。這樣通過對多個散射點的時域或頻域同時調

圖 2- 4 中斷選擇器Figure 2-4 Interrupt selector[27]步機制及其適用場景了各個外設直接提供的中斷響應處理功能，TMS320C6678 提供了機制，這些同步機制有些是直接硬件支持，有些是片上實時操IOS 提供，它們適用于不同的場景。S 旗語信號（OS Semaphores）：SYS/BIOS 支持 IDLE、Tasl、Swi、線程，線程內(nèi)部也含有不同的優(yōu)先級，OS 旗語信號用來支持各線享資源仲裁與任務同步。其本質是一個全局標志位，一般用于對臨步。件旗語信號（Hardware Semaphores）：KeyStone I 架構提供 32 個硬號，由于資源有限并且大量原子操作效率很低，所以一般只用于核

37圖 2- 5 DSP 片上內(nèi)存與總線Figure 2-5 DSP on-chip memory and bus[31]而多核共享內(nèi)存控制器 MSMC（multicore shared memory controller）提供了不同片上內(nèi)存間的數(shù)據(jù)轉運工作。如下圖所示，MSMC 為了核心（CorePac）、線（TeraNet）、EMIF 都提供了接口，MSMC 還提供了內(nèi)存保護與地址拓展功 MAXP（memory protection and address extension），為用戶提供了一個線性虛內(nèi)存空間，與內(nèi)存映射寄存器技術 MMR（memory mapped register）技術一起除了中斷處理流程 ISR（interrupt service routine）以外的 DSP 應用提供了純 C言尋址的能力。此外 MCMC 還負責管理片外的被動內(nèi)存空間如共享內(nèi)存、DDR 等[39]。共享

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 陳粲;;星載SAR地面目標回波模擬的RTPC與2DFFT算法對比[J];科學技術與工程;2011年26期

2 雷州,徐志偉,祝明發(fā);系統(tǒng)負載與并行程序運行時間的關系[J];計算機研究與發(fā)展;2000年07期

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相關博士學位論文 前1條

1 孫科林;基于多核DSP的實時圖像處理平臺研究[D];電子科技大學;2012年

相關碩士學位論文 前1條

1 寇福東;基于多核DSP的數(shù)字圖像處理并行化方法研究[D];北京理工大學;2015年

本文編號：2761545