基于多處理器的可識別方位引信信號處理系統(tǒng)

摘要 設(shè)計(jì)了一種采用FPGA+DSP系統(tǒng)框架的信號處理機(jī)，由3個(gè)核心處理器協(xié)同工作，共同完成多通道多普勒信號的目標(biāo)檢測和方位識別等功能。該信號處理機(jī)在實(shí)現(xiàn)頻域目標(biāo)檢測功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了8象限的方位識刺功能，能夠提高引戰(zhàn)配合效率。多處理器的分層設(shè)計(jì)保證了該信號處理機(jī)的實(shí)時(shí)性和靈活性，是一個(gè)具有較強(qiáng)可擴(kuò)展性的信號處理開發(fā)平臺。
關(guān)鍵詞 多處理器；方位識別；單元平均恒虛警；實(shí)時(shí)性

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭模式中，導(dǎo)彈定向爆破能大幅提高作用于目標(biāo)方向的殺傷能量，使導(dǎo)彈獲得更大的命中和毀傷概率、作戰(zhàn)能力。引信作為導(dǎo)彈的重要組成部件，具有方位識別能力是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈定向爆破的前提條件。信號處理系統(tǒng)作為引信的核心部件，是方位識別功能和目標(biāo)檢測功能的主要實(shí)現(xiàn)單元。其結(jié)構(gòu)和性能對引信的整體性能有著至關(guān)重要的影響。隨著FPGA、DSP技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)在引信中的應(yīng)用大幅增強(qiáng)了引信信號的處理能力，有利于方位識別引信的實(shí)現(xiàn)。文中在采用FPGA+DSP架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)一種具有8象限方位識別能力的引信信號處理機(jī)。

1 可識別方位引信系統(tǒng)原理
本方位識別算法旨在實(shí)現(xiàn)引信周向8個(gè)象限的方位識別，利用雙收雙發(fā)收發(fā)分離共4根天線，在導(dǎo)彈圓周方向形成360°均勻探測場。其布局如圖1所示，T1／T2為發(fā)射天線，R1／R2為接收天線，根據(jù)方位識別算法，可實(shí)現(xiàn)Q1～Q8共8個(gè)象限的方位識別。

根據(jù)時(shí)分復(fù)用原理得到4個(gè)通道的多普勒信號，是多象限分時(shí)掃描的最終目的。算法中的多象限分時(shí)掃描采用接收支路同時(shí)接收回波，再利用接收脈沖相關(guān)特性將接收到的回波進(jìn)行分離，這種定向探測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相對簡單，收發(fā)隔離度高，并且能夠降低回波多普勒的距離副瓣。圖2為多象限分時(shí)掃描時(shí)序原理圖，圖3為引信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖。