新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于TS101的SAR回波信號模擬器設(shè)計

基于TS101的SAR回波信號模擬器設(shè)計

作者: 時間:2011-06-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種高分辨率微波成像雷達(dá),可以全天候、全天時的利用微波照射獲得地面目標(biāo)的散射信息,是獲取地面信息的重要手段,因而在軍用和民用領(lǐng)域中都獲得了廣泛的應(yīng)用。合成孔徑雷達(dá)模擬技術(shù)是一種用模擬的方法來研究SAR的技術(shù),在SAR的研究和研制工作中具有十分重要的作用。該技術(shù)能模擬出SAR的回波,用于SAR系統(tǒng)性能的檢驗以及測試,并能評估各種成像算法,分析出建立在不同模型上的算法的有效性。近年來,國內(nèi)外許多院校和科研機(jī)構(gòu)都投入了大量的人力和物力進(jìn)行合成孔徑雷達(dá)模擬技術(shù)的研究。伴隨著SAR的研究與發(fā)展,與之相應(yīng)的模擬器研制也取得了豐碩成果。其中,在硬件上實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理是其關(guān)鍵技術(shù)之一。對于高分辨率、大測繪帶合成孔徑雷達(dá)模擬器來說,數(shù)據(jù)存儲器容量也是要面臨的另一個問題。針對合成孔徑雷達(dá)實時信號處理所要求的大數(shù)據(jù)吞吐能量、強(qiáng)數(shù)據(jù)計算能力,需要尋求一種基于高速數(shù)字電路的解決途徑。

  是美國AD公司最新推出的TigerSHARC系列DSP芯片,采用DMA引擎,主要針對嵌入式實時應(yīng)用。TigerSHARC DSP有兩個獨(dú)立的32位處理器核,或者多指令多數(shù)據(jù)流(MIMD)結(jié)構(gòu)。每個處理單元都能在單周期執(zhí)行一次乘法,以及加法,對于300 MHz的ADSP S,每個周期能產(chǎn)生6個FLOP,峰值處理器能力達(dá)到1800 MFLOPs。TigerSHARC為多種信號處理設(shè)計,提供了64位的共享系統(tǒng)總線和4個鏈路口。數(shù)據(jù)在外部總線上的傳輸率可以達(dá)到800 MB/s。此外,數(shù)據(jù)也可以通過鏈路口傳輸,每個鏈路口的傳輸率達(dá)到250 MB/s。整個TigerSHARC芯片的I/O帶寬達(dá)到1 800 MB/s。選用的實時信號處理板基于標(biāo)準(zhǔn)的CPCI總線,由4片構(gòu)成共享總線的并行處理器,DSP之間采用鏈路口通信。板上內(nèi)存擴(kuò)展到了2 GB,滿足了SAR要求的大存儲容量和強(qiáng)計算能力。

  1 SAR回波模擬器的原理及實現(xiàn)

  1.1 SAR回波的原理

  從上述高分辨率SAR模擬系統(tǒng)的技術(shù)分析可以看出,高分辨率模擬器設(shè)計必須解決速度和容量的問題。本文提出基于DSP的系統(tǒng)實現(xiàn)方法,SAR回波模擬器的原理框圖如圖1所示。從原理框圖可以看出,本系統(tǒng)可分為四大部分:產(chǎn)生、D/A轉(zhuǎn)換、正交調(diào)制、上變頻。其中SAR產(chǎn)生是該系統(tǒng)的重要組成部分,利用CPU主板,可以通過連接顯示設(shè)備,利用人機(jī)界面,對各種場景參數(shù)進(jìn)行實時設(shè)置,通過CPCI總線傳送至通用信號處理板上的DSP處理器,由DSP實時計算SAR回波脈沖,然后經(jīng)過D/A變換、正交調(diào)制和上變頻到接收機(jī)。

  

a.jpg

  1.2 SAR回波的系統(tǒng)硬件組成

  SAR實時產(chǎn)生的重點(diǎn)在于實時信號處理機(jī),在實時信號處理系統(tǒng)設(shè)計選型中,必須根據(jù)系統(tǒng)要求選擇合適的高速DSP處理器完成系統(tǒng)要求的任務(wù)。實時信號處理機(jī)主要硬件由多塊DSP信號處理板卡、CPU主板、DAC板卡、標(biāo)準(zhǔn)CPCI機(jī)箱和電源、顯示監(jiān)視設(shè)備CRT等構(gòu)成。針對合成孔徑雷達(dá)實時信號處理所要求的大數(shù)據(jù)吞吐能量、強(qiáng)數(shù)據(jù)計算能力,決定選用美國AD公司的TS101芯片作為實時信號處理機(jī)的DSP處理芯片。綜合各種因素,最終選擇的DSP信號處理板卡如圖2所示。

  

b.jpg

  該板單板可以提供7.2 GFLOPs處理能力,2 GB的擴(kuò)展內(nèi)存;板卡形式是標(biāo)準(zhǔn)的CPCI 6U板卡,完全滿足SAR實時回波處理對實時處理能力和大內(nèi)存的需求。

合成孔徑雷達(dá)相關(guān)文章:合成孔徑雷達(dá)原理

上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: 信號模擬器 TS101 回波信號

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉