軟件化雷達算法組件的設計與調用
發(fā)布時間:2021-11-01 08:54
隨著集成電路技術和電子信息技術的飛速發(fā)展,現(xiàn)代雷達信號處理平臺架構發(fā)生了變革。當前,基于DSP、FPGA等處理器所設計實現(xiàn)的雷達信號處理系統(tǒng)的通用性、重復利用率較低,難以適應現(xiàn)代技術領域的各種需求。開發(fā)滿足實時性、可擴展性、可重構性的軟件化雷達架構,已成為技術發(fā)展的新方向;趯走_信號實時處理平臺研制技術及軟件化雷達技術的現(xiàn)狀進行了調研,論文指出了軟件化雷達算法組件研發(fā)的必要性,詳細闡述了軟件化雷達層次化的體系架構和架構特征,并給出了基于高性能、通用CPU硬件平臺的軟件化雷達系統(tǒng)設計思路以及基于CPU處理器進行算法組件研發(fā)的優(yōu)勢。論文分析了軟件化雷達算法組件的設計需求,給出了算法組件的層次化設計結構,介紹了基于CPU平臺的組件研發(fā)工具,包括開發(fā)環(huán)境、開發(fā)語言及相關的底層函數(shù)庫。在脈沖多普勒雷達信號處理的實現(xiàn)上,對雷達信號處理常規(guī)算法(脈沖壓縮算法、動目標檢測算法、恒虛警率檢測算法)實現(xiàn)方法進行了簡述;并基于組件設計結構,對算法組件進行了工程實現(xiàn)、邏輯正確性驗證及實時性性能分析。同時,針對具體雷達研制指標要求,在CPU硬件平臺上完成了軟件化雷達系統(tǒng)架構的搭建、應用,對系統(tǒng)的吞吐速度、實...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 雷達信號實時處理硬件平臺發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.2 軟件化雷達技術發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.3 軟件化雷達算法組件研發(fā)需求
1.3 論文主要工作和結構安排
第二章 軟件化雷達體系架構研究
2.1 軟件化雷達技術概述
2.2 軟件化雷達體系架構
2.2.1 雷達應用層
2.2.2 核心框架層
2.2.3 中間件層
2.2.4 硬件資源層
2.3 基于CPU平臺的軟件化雷達架構概述
2.4 基于CPU平臺的算法組件開發(fā)優(yōu)勢
2.5 本章小結
第三章 基于CPU平臺的軟件化雷達算法組件設計與實現(xiàn)
3.1 算法組件概述
3.2 算法組件設計結構
3.2.1 中間件接口對接層
3.2.2 緩存空間管理層
3.2.3 算法核心邏輯層
3.3 算法組件開發(fā)工具
3.3.1 開發(fā)環(huán)境
3.3.2 開發(fā)語言
3.3.3 底層函數(shù)庫
3.4 雷達信號處理常規(guī)算法簡述
3.4.1 脈沖壓縮算法
3.4.2 動目標檢測算法
3.4.3 恒虛警率檢測算法
3.5 雷達信號處理常規(guī)算法組件的設計與實現(xiàn)
3.5.1 脈沖壓縮算法組件設計與實現(xiàn)
3.5.2 動目標檢測算法組件設計與實現(xiàn)
3.5.3 恒虛警率檢測算法組件設計與實現(xiàn)
3.6 算法組件邏輯驗證與實時性分析
3.6.1 脈沖壓縮算法組件驗證
3.6.2 動目標檢測算法組件驗證
3.6.3 恒虛警率檢測算法組件驗證
3.6.4 算法組件實時性分析
3.7 軟件化雷達系統(tǒng)中的算法組件形式
3.8 本章小結
第四章 基于CPU平臺的軟件化雷達信號實時處理系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)架構
4.1.1 算法組件層
4.1.2 開發(fā)界面層
4.1.3 核心框架層
4.1.4 中間件層
4.1.5 硬件資源層
4.2 系統(tǒng)搭建與應用
4.3 系統(tǒng)實時性分析
4.4 本章小結
第五章 基于VSIPL規(guī)范的軟件化雷達算法組件設計研究
5.1 VSIPL規(guī)范概述
5.2 基于VSIPL規(guī)范的算法開發(fā)
5.2.1 基于VSIPL規(guī)范的算法開發(fā)特點
5.2.2 基于VSIPL規(guī)范的算法開發(fā)過程
5.2.3 基于VSIPL規(guī)范的算法組件測試
5.3 基于VSIPL規(guī)范的軟件化雷達算法組件設計
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VSIPL的雷達信號處理并行計算[J]. 丁琳琳,王嘎. 信息與電腦(理論版). 2017(10)
[2]基于TMS320C6678的軟件化雷達信號處理開發(fā)平臺設計[J]. 劉巍,湯俊,徐后樂,張寧. 科學技術與工程. 2016(20)
[3]軟件化雷達在工程中的初步探索[J]. 郝俊峰,柳林波. 通訊世界. 2016(12)
[4]“軟件化雷達”技術研究[J]. 湯俊,吳洪,魏鯤鵬. 雷達學報. 2015(04)
[5]基于多模型參數(shù)選擇的雷達海雜波自適應抑制處理[J]. 李垚,李家強,李鵬,葛俊祥,姜慶剛. 中國電子科學研究院學報. 2014(05)
[6]國產(chǎn)CPU研制與產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀、問題與對策[J]. 姜江. 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟評論. 2014(06)
[7]基于VSIPL的跨平臺算法中間件軟件設計[J]. 鄧竹莎. 電訊技術. 2013(06)
[8]基于雙門限控制的機載氣象雷達地雜波抑制方法[J]. 韓雁飛,吳仁彪,李海. 雷達學報. 2013(01)
[9]智能卡COS底層無關性設計[J]. 蔡姣,李代平. 微型機與應用. 2012(01)
[10]參差PRI對反雜波性能的影響[J]. 王明明. 無線互聯(lián)科技. 2011(11)
博士論文
[1]探地雷達信號后處理關鍵技術研究[D]. 張海如.西安電子科技大學 2016
[2]米波數(shù)字陣列雷達低仰角測高方法研究[D]. 朱偉.西安電子科技大學 2013
[3]基于多核DSP的實時圖像處理平臺研究[D]. 孫科林.電子科技大學 2012
[4]調頻連續(xù)波探地雷達關鍵技術研究[D]. 馮宏.長安大學 2012
[5]特種小衛(wèi)星擴頻通信系統(tǒng)中自適應門限及Rake接收技術的研究[D]. 譚曉衡.重慶大學 2003
碩士論文
[1]輕型偵察車雷達信號處理技術研究及終端軟件開發(fā)[D]. 王玨.南京郵電大學 2016
[2]基于設計模式的組件式雷達仿真系統(tǒng)研究[D]. 何英杰.電子科技大學 2016
[3]基于FPGA的多普勒雷達接收機實驗平臺設計[D]. 陳川.哈爾濱工程大學 2016
[4]寬帶數(shù)字陣列雷達試驗系統(tǒng)設計與仿真[D]. 劉江濤.西安電子科技大學 2015
[5]小行星探測器跳躍行走導航與控制策略研究[D]. 袁勤.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[6]壓縮感知的重構算法在寬帶雷達信號處理中的應用[D]. 葛明.南京理工大學 2015
[7]基于FPGA的雷達運動目標檢測系統(tǒng)設計[D]. 黃蒙.西安電子科技大學 2014
[8]基于TMS320C6678的雷達信號處理軟件設計[D]. 李巖.西安電子科技大學 2014
[9]基于FRFT的LPI雷達信號參數(shù)估計方法研究[D]. 唐江.解放軍信息工程大學 2013
[10]基于PC的艦船導航雷達開放式系統(tǒng)架構的研究[D]. 崔昆濤.大連海事大學 2009
本文編號:3469884
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 雷達信號實時處理硬件平臺發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.2 軟件化雷達技術發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.3 軟件化雷達算法組件研發(fā)需求
1.3 論文主要工作和結構安排
第二章 軟件化雷達體系架構研究
2.1 軟件化雷達技術概述
2.2 軟件化雷達體系架構
2.2.1 雷達應用層
2.2.2 核心框架層
2.2.3 中間件層
2.2.4 硬件資源層
2.3 基于CPU平臺的軟件化雷達架構概述
2.4 基于CPU平臺的算法組件開發(fā)優(yōu)勢
2.5 本章小結
第三章 基于CPU平臺的軟件化雷達算法組件設計與實現(xiàn)
3.1 算法組件概述
3.2 算法組件設計結構
3.2.1 中間件接口對接層
3.2.2 緩存空間管理層
3.2.3 算法核心邏輯層
3.3 算法組件開發(fā)工具
3.3.1 開發(fā)環(huán)境
3.3.2 開發(fā)語言
3.3.3 底層函數(shù)庫
3.4 雷達信號處理常規(guī)算法簡述
3.4.1 脈沖壓縮算法
3.4.2 動目標檢測算法
3.4.3 恒虛警率檢測算法
3.5 雷達信號處理常規(guī)算法組件的設計與實現(xiàn)
3.5.1 脈沖壓縮算法組件設計與實現(xiàn)
3.5.2 動目標檢測算法組件設計與實現(xiàn)
3.5.3 恒虛警率檢測算法組件設計與實現(xiàn)
3.6 算法組件邏輯驗證與實時性分析
3.6.1 脈沖壓縮算法組件驗證
3.6.2 動目標檢測算法組件驗證
3.6.3 恒虛警率檢測算法組件驗證
3.6.4 算法組件實時性分析
3.7 軟件化雷達系統(tǒng)中的算法組件形式
3.8 本章小結
第四章 基于CPU平臺的軟件化雷達信號實時處理系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)架構
4.1.1 算法組件層
4.1.2 開發(fā)界面層
4.1.3 核心框架層
4.1.4 中間件層
4.1.5 硬件資源層
4.2 系統(tǒng)搭建與應用
4.3 系統(tǒng)實時性分析
4.4 本章小結
第五章 基于VSIPL規(guī)范的軟件化雷達算法組件設計研究
5.1 VSIPL規(guī)范概述
5.2 基于VSIPL規(guī)范的算法開發(fā)
5.2.1 基于VSIPL規(guī)范的算法開發(fā)特點
5.2.2 基于VSIPL規(guī)范的算法開發(fā)過程
5.2.3 基于VSIPL規(guī)范的算法組件測試
5.3 基于VSIPL規(guī)范的軟件化雷達算法組件設計
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VSIPL的雷達信號處理并行計算[J]. 丁琳琳,王嘎. 信息與電腦(理論版). 2017(10)
[2]基于TMS320C6678的軟件化雷達信號處理開發(fā)平臺設計[J]. 劉巍,湯俊,徐后樂,張寧. 科學技術與工程. 2016(20)
[3]軟件化雷達在工程中的初步探索[J]. 郝俊峰,柳林波. 通訊世界. 2016(12)
[4]“軟件化雷達”技術研究[J]. 湯俊,吳洪,魏鯤鵬. 雷達學報. 2015(04)
[5]基于多模型參數(shù)選擇的雷達海雜波自適應抑制處理[J]. 李垚,李家強,李鵬,葛俊祥,姜慶剛. 中國電子科學研究院學報. 2014(05)
[6]國產(chǎn)CPU研制與產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀、問題與對策[J]. 姜江. 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟評論. 2014(06)
[7]基于VSIPL的跨平臺算法中間件軟件設計[J]. 鄧竹莎. 電訊技術. 2013(06)
[8]基于雙門限控制的機載氣象雷達地雜波抑制方法[J]. 韓雁飛,吳仁彪,李海. 雷達學報. 2013(01)
[9]智能卡COS底層無關性設計[J]. 蔡姣,李代平. 微型機與應用. 2012(01)
[10]參差PRI對反雜波性能的影響[J]. 王明明. 無線互聯(lián)科技. 2011(11)
博士論文
[1]探地雷達信號后處理關鍵技術研究[D]. 張海如.西安電子科技大學 2016
[2]米波數(shù)字陣列雷達低仰角測高方法研究[D]. 朱偉.西安電子科技大學 2013
[3]基于多核DSP的實時圖像處理平臺研究[D]. 孫科林.電子科技大學 2012
[4]調頻連續(xù)波探地雷達關鍵技術研究[D]. 馮宏.長安大學 2012
[5]特種小衛(wèi)星擴頻通信系統(tǒng)中自適應門限及Rake接收技術的研究[D]. 譚曉衡.重慶大學 2003
碩士論文
[1]輕型偵察車雷達信號處理技術研究及終端軟件開發(fā)[D]. 王玨.南京郵電大學 2016
[2]基于設計模式的組件式雷達仿真系統(tǒng)研究[D]. 何英杰.電子科技大學 2016
[3]基于FPGA的多普勒雷達接收機實驗平臺設計[D]. 陳川.哈爾濱工程大學 2016
[4]寬帶數(shù)字陣列雷達試驗系統(tǒng)設計與仿真[D]. 劉江濤.西安電子科技大學 2015
[5]小行星探測器跳躍行走導航與控制策略研究[D]. 袁勤.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[6]壓縮感知的重構算法在寬帶雷達信號處理中的應用[D]. 葛明.南京理工大學 2015
[7]基于FPGA的雷達運動目標檢測系統(tǒng)設計[D]. 黃蒙.西安電子科技大學 2014
[8]基于TMS320C6678的雷達信號處理軟件設計[D]. 李巖.西安電子科技大學 2014
[9]基于FRFT的LPI雷達信號參數(shù)估計方法研究[D]. 唐江.解放軍信息工程大學 2013
[10]基于PC的艦船導航雷達開放式系統(tǒng)架構的研究[D]. 崔昆濤.大連海事大學 2009
本文編號:3469884
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