采用高性能SRAM提高DSP密集型應(yīng)用的性能

　　軍事與國(guó)防應(yīng)用極大地受益于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，其廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、軟件無(wú)線電(SDR)、靈巧彈藥與目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)、電子戰(zhàn)應(yīng)用、飛機(jī)成像以及眾多其它應(yīng)用。DSP借助其完美架構(gòu)提供的精確處理能力可以顯著提高性能。關(guān)鍵DSP功能包括實(shí)時(shí)信號(hào)處理、超高吞吐量與可重編程功能。本文介紹了如何采用高性能四倍數(shù)據(jù)速率(QDR)SRAM而使整體DSP系統(tǒng)性能至少提高兩倍(與使用SDRAM的傳統(tǒng)方法相比)的方法。

　　數(shù)字信號(hào)處理

　　數(shù)字信號(hào)處理包含把信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式后對(duì)其進(jìn)行處理的方法，如：雷達(dá)處理。雷達(dá)系統(tǒng)基本上是產(chǎn)生可以通過(guò)定向天線饋送的脈沖。這些信號(hào)以光速傳播，而其路徑中的任何物體都會(huì)把一小部分的投射能量反射回雷達(dá)接收天線。計(jì)算發(fā)送和接收信號(hào)的差別可以了解物體的距離與速度。

　　DSP是雷達(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，可用于多種功能，如：脈沖壓縮、信號(hào)濾波和脈沖調(diào)制。沒(méi)有DSP，雷達(dá)系統(tǒng)就無(wú)法準(zhǔn)確探測(cè)遠(yuǎn)距離的物體。DSP與通用的微處理器不同，因?yàn)樗鼈冞m用于設(shè)計(jì)FFT和FIR等濾波器時(shí)最常用的快速數(shù)學(xué)計(jì)算(乘法與加法)類(lèi)型。一般情況下FFT濾波器可用于域轉(zhuǎn)換 – 從時(shí)域到頻域或者相反，而FIR濾波器用于信號(hào)分離與恢復(fù)。這幾種濾波器普遍存在于雷達(dá)設(shè)計(jì)中。

　　實(shí)現(xiàn)DSP有兩種主要的硬件方法：可編程DSP處理器與現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。在這兩種方法中，DSP架構(gòu)都非常適合DSP算法。

　　DSP處理器

　　如圖1所示的TI多內(nèi)核DSP等DSP處理器采用專(zhuān)用硬件計(jì)算每個(gè)周期的乘法運(yùn)算?，F(xiàn)代DSP處理器的指令集允許編程人員在單個(gè)指令中指定多個(gè)并行運(yùn)算，一般在主算術(shù)運(yùn)算進(jìn)行的同時(shí)一次或多次從存儲(chǔ)器提取數(shù)據(jù)。另外，為了顯著改善每個(gè)時(shí)鐘周期的DSP性能，DSP架構(gòu)目前包含并行運(yùn)行的附加乘法器與加法器，從而可以在單個(gè)指令中編碼并行運(yùn)算。