基于DSP的多片流水分段脉压并行处理算法

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    Subsection Pulse Compression Processing Platform of Broadband Radar Based on Pipelined DSP
abstract：The method of real-time realizing of the subsection pulse compression of radar is analyzed via frequency-domain algorithm.A parallel algorithm based on pipelined DSP is discussed,and the expressions of the whole time of the pulse compression and the number of the pipelined DSP are proposed.Within the given time,the performance of the subsection length is discussed and a high performance subsection pulse compression processing platform which uses four ADSP-TS101s as key components is designed,and corresponding experiment result is obtained.
Keyword：DSP;broadband radar;subsection pulse compression;parallel algorithm;pipelined processing
摘要：讨论了雷达实时信号处理过程中的分段脉压实现问题,研究了基于DSP的多片流水分段脉压并行处理算法,给出了总的脉压时间和参与多片流水的DSP数量的计算公式。基于某宽带雷达回波,在研究了不同分段脉压点数性能的基础上,设计实现了基于4片ADSP-TS101芯片的高性能并行DSP硬件平台,得出了相应的实验结果。
关键词：DSP;宽带雷达;分段脉压;并行算法;流水处理

1 引 言
作为一种探测目标信息的工具，雷达在现代战争中发挥着举足轻重的作用。在雷达回波信号处理中，通常利用线性调频信号脉冲压缩技术来获得高的距离分辨率。他有效地解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾，可以在保证雷达作用距离的情况下提高雷达的距离分辨力。数字脉冲压缩就是利用数字信号处理的方法来实现雷达信号的脉冲压缩，分为时域和频域两种实现方式。时域脉压常用数字滤波器实现，而频域脉压常用专用的FFT芯片或DSP完成。一般而言，对于小时宽带宽积信号，用时域脉压较好；但对于大时宽带宽积信号，用频域脉压较好。随着通用DSP芯片本身处理能力的不断提高，基于并行DSP芯片的雷达信号处理系统基本能够满足雷达脉冲压缩信号处理实时性的需求。
本文针对雷达回波的实时脉冲压缩处理，首先分析了频域脉压处理方法，介绍了分段脉压原理。然后研究了基于DSP的多片流水分段脉压设计，以某宽带雷达回波为例，提出了基于4片ADSP-TS101芯片的高性能并行DSP硬件处理平台设计。最后给出了硬件实现和实验结果。
2 频域脉压实现分析
对接收到的信号作数字脉压，等同于信号通过一个加权的匹配滤波器。从时域来说，输出为信号与加权的匹配滤波器的线性卷积，等价于二者在频域的乘积。需要注意的是两离散信号频率域相乘相当他们在时域作圆卷积，为使圆卷积与线性卷积等价，待处理的信号须加零延伸，避免圆卷积时发生混叠。
设输入序列x(n)长度为L，系统冲击响应h(n)长度为M(M
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