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通信电源技术 2024年第2期41卷 31-33页

作者：张绍雄张睿哲吴昊男石洋汇航科技(辽宁)有限公司辽宁沈阳110031

采用实时信号处理技术,对组合接收设备测试系统中涉及的各类控制流程、模式转换、编码译码以及调制解调算法实现过程进行针对性优化,以提高实时处理测试信号的能力,提高测试系统的使用效率。

关键词：实时信号处理总线组合接收设备

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基于CUDA的实时通信信号处理加速方法

电脑编程技巧与维护 2024年第6期 174-176页

作者：葛毓豫章师范学院南昌330103

基于GPU的统一计算设备架构(CUDA)并行计算架构在实时信号处理领域具有广阔的应用前景。研究概述了CUDA的并行计算架构,分析了实时信号处理算法与CUDA架构的适配性,提出了针对典型实时信号处理算法的CUDA优化策略,描述了基于优化策略的... 详细信息

基于GPU的统一计算设备架构(CUDA)并行计算架构在实时信号处理领域具有广阔的应用前景。研究概述了CUDA的并行计算架构,分析了实时信号处理算法与CUDA架构的适配性,提出了针对典型实时信号处理算法的CUDA优化策略,描述了基于优化策略的快速傅里叶变换和数字滤波器在CUDA上的具体实现过程。

关键词：统一计算设备架构实时信号处理并行计算数字滤波器快速傅里叶变换

FPGA在激光扫描系统的实时信号处理与控制策略应用

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第7期 0022-0025页

作者：申宇邢文成天津长荣科技集团股份有限公司天津300400

激光扫描系统在很多领域广泛应用,其性能和稳定性对系统性能有重要影响。FPGA作为一种高性能可编程逻辑器件,具有并行计算、高速响应等优势,在激光扫描系统的实时信号处理和控制策略中展现出巨大潜力。本文分析了激光扫描系统的特点及... 详细信息

激光扫描系统在很多领域广泛应用,其性能和稳定性对系统性能有重要影响。FPGA作为一种高性能可编程逻辑器件,具有并行计算、高速响应等优势,在激光扫描系统的实时信号处理和控制策略中展现出巨大潜力。本文分析了激光扫描系统的特点及其对实时信号处理和控制的需求,提出了基于FPGA的高效解决方案,包括FPGA在激光扫描系统中的硬件架构设计、实时信号处理算法设计、控制策略优化等,并通过实验验证了所提方法的有效性。研究结果为激光扫描系统的性能优化提供了理论和技术支撑。

关键词： FPGA 算法优化硬件架构设计激光扫描实时信号处理

高分辨SAR/InSAR实时信号处理通信系统及数据预处理设计与实现

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高分辨SAR/InSAR实时信号处理通信系统及数据预处理设计与实现

作者：张涛西安电子科技大学

学位级别：硕士

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种能够对目标场景进行探测成像的遥感设备。它不同于光学成像受限于云层,或者白天黑夜等的影响,可以全天时、全天候的对目标场景进行探测成像,得到二维高分辨图像。干涉合成孔径雷达(Int... 详细信息

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种能够对目标场景进行探测成像的遥感设备。它不同于光学成像受限于云层,或者白天黑夜等的影响,可以全天时、全天候的对目标场景进行探测成像,得到二维高分辨图像。干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR),是在SAR的基础上增加了一个天线,在高速运动平台飞行过程中利用两个天线分别接收信号回波,得到两幅具有相干性的SAR图像。然后经过图像配准、滤波、相位解缠等算法处理得到高精度的数字高程图(Digital Elevation Model,DEM),将二维测量拓展到了三维测量。SAR/InSAR处理系统相较于其他遥感设备具有其独特优势,所以在军事和民用领域应用极广。SAR/InSAR技术具有很高的研究价值,而SAR/InSAR实时信号处理系统更是其中的焦点。SAR/InSAR算法实现复杂,处理数据量和运算量也随着照射场景、分辨率和DEM精度的提高不断增加,而常规的SAR/InSAR处理系统动辄几十秒或分钟级的处理时间,难以满足一些对实时性要求比较高的应用场景。考虑到实时处理的需求,本文通过信号采集系统和信号处理系统为核心以及一些其他辅助子系统完成SAR/InSAR实时信号处理系统设计。其中信号采集系统主要由一块AD9680BCPZ-1250和一块Xilinx公司的FPGA芯片xcku040-ffva1156-2-i作为核心完成模拟信号的采集,并根据SAR/InSAR成像处理的特点在FPGA上实现一些数据预处理算法。与此同时,因为整个实时处理系统有大量数据需要通信,所以一个高效稳健的通信系统是其正常稳定工作的基础。本文的主要研究内容及创新点如下:1.本文深入研究SAR/InSAR实时信号处理系统。针对实时处理过程中的大量数据的存储问题,通过增加一个存储系统来解决实时成像过程中的数据存储问题,本文提出使用串行连接收发器(RocketIO)作为信号采集系统与数据存储系统之间的主控接口,从而实现数据的实时通信、跨时钟域传输、位宽转换和实时响应控制,设计开发了实时处理系统的数据存储和回放模块;同时搭建一个上位机,使用相应的配置命令,通过RS-422串口对回放模块进行配置,以适用更多场景。2.针对InSAR成像双路数据并行处理后难以快速发送影响后续实时处理的问题,本文提出了一种基于有限状态机的数据快速发送方法,利用单路SRIO(Serial Rapid Input Output,SRIO)接口开发信号采集系统和数据存储系统的通信模块,解决了InSAR双路大量数据难以快速发送的问题,使得InSAR双路数据可以迅速完成数据封装、响应和发送,并在实时处理系统中得以验证。3.完成了高分辨率InSAR主辅图像双路实时信号预处理,针对InSAR双通道AD四路数据采集造成的与实时处理时钟不匹配的问题,提出通过四路AD低采样频率进行数据采集后,再并行进行数字下变频处理获得高重频采样数据的InSAR双路高速数据采集方法,解决采样频率与实际处理时钟的不匹配问题,之后再进行距离向脉冲压缩处理。针对SAR/InSAR实时信号处理过程中实际成像带宽大于成像所需多普勒带宽的问题,结合算法特点和FPGA流水处理方式,将预滤波和降采样两个步骤有机结合,解决了SAR/InSAR实时处理过程中方位向数据量过大的问题,实现了InSAR主辅图像双路成像处理,提升了系统成像效率。4.对实时处理系统预处理模块和通信系统进行测试。与雷达系统前端进行联合调试,使SAR/InSAR实时信号处理系统可以稳定高效地工作。通过实际挂飞实验,验证了SAR/InSAR实时信号处理通信系统和数据预处理的有效性。

关键词：合成孔径雷达 DEM RocketIO 高速串行总线 SRIO FPGA RS-422串口实时信号处理

大视场红外成像探测系统实时信号处理技术研究

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红外与毫米波学报 2006年第6期25卷 421-425页

作者：徐江丰张涌汤心溢陈曦中国科学院上海技术物理研究所上海200083 武汉大学电信学院湖北武汉430079

探讨了一种红外成像探测系统实时信号处理算法、硬件结构等关键技术.针对大视场红外探测系统,提出了适用于360°全方位红外目标搜索的实时处理算法原理和流程,并以高性能的数字信号处理器和FPGA芯片以及CPC I总线技术为核心设计了处理... 详细信息

探讨了一种红外成像探测系统实时信号处理算法、硬件结构等关键技术.针对大视场红外探测系统,提出了适用于360°全方位红外目标搜索的实时处理算法原理和流程,并以高性能的数字信号处理器和FPGA芯片以及CPC I总线技术为核心设计了处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的实时信号处理系统.实验测试表明,该系统工作稳定、可靠,满足总体性能要求.

关键词：红外探测系统大视场实时信号处理 CPCI总线

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机载UWB SAR实时信号处理算法研究

国防科技大学学报 2010年第1期32卷 57-62页

作者：李建阳常文革王亮李悦丽国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073 北京信息技术研究所北京100082

机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时信号处理具有大数据量、大计算量等特点。用于实时信号处理的NCS算法需要较大的存储空间,针对这个问题,提出了改进的NCS算法,减小实时成像处理对存储空间的要求。同时,给出了UWB SAR实时信号处理的... 详细信息

机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时信号处理具有大数据量、大计算量等特点。用于实时信号处理的NCS算法需要较大的存储空间,针对这个问题,提出了改进的NCS算法,减小实时成像处理对存储空间的要求。同时,给出了UWB SAR实时信号处理的流程,分析了前向速度误差对成像质量的影响,推导了在改进NCS算法中基于测量数据的视线误差补偿的性能,采用仿真数据和实测数据对整个系统的性能进行了验证。

关键词： UWB SAR NCS 实时信号处理运动补偿

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基于CPCI总线的红外实时信号处理系统

半导体光电 2006年第3期27卷 349-352页

作者：徐江丰张涌汤心溢陈曦中国科学院上海技术物理研究所上海200083 武汉大学电信学院湖北武汉430079

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点。针对红外探测系统,提出了DSP+FPGA+CPCI的信号处理架构,采用VirtexⅡPro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,SpartanⅡFPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以... 详细信息

介绍了一种高性能红外实时信号处理系统的原理、结构和特点。针对红外探测系统,提出了DSP+FPGA+CPCI的信号处理架构,采用VirtexⅡPro FPGA实现非均匀性校正等图像预处理,SpartanⅡFPGA实现CPCI总线技术,DSP64X实现高层目标检测算法,以构成处理能力强、高速数据传输、接口可靠稳定的信号处理系统。实验测试表明,这种实时信号处理系统工作稳定、可靠,满足系统性能指标要求。

关键词： CPCI 红外探测系统实时信号处理 FPGA DSP

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一种实时信号处理平台的实现及其应用

系统工程与电子技术 2006年第2期28卷 321-324页

作者：廖诤刘晓东秦高林中国科学院声学研究所北京100080

结合高分辨率测深侧扫声纳(HRBSSS)的研制和应用过程,提出了一种基于PC104-Plus总线的小型实时信号处理平台。该平台根据系统对控制和运算的需求选择了CPU-T6VEF型PC104-Plus总线CPU板,加装Hammerhead-PC/104-Plus DSP板,采用Linux操作... 详细信息

结合高分辨率测深侧扫声纳(HRBSSS)的研制和应用过程,提出了一种基于PC104-Plus总线的小型实时信号处理平台。该平台根据系统对控制和运算的需求选择了CPU-T6VEF型PC104-Plus总线CPU板,加装Hammerhead-PC/104-Plus DSP板,采用Linux操作系统,可以方便地进行软件开发,具有很高的灵活性和实用性。实验表明,该平台可以完成HRBSSS中数据的实时信号处理任务,可广泛应用于通信、图像处理、语音处理、雷达、医疗等领域。

关键词：实时信号处理总线操作系统

实时信号处理—算法的实时性与算法—硬件映射

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实时信号处理—算法的实时性与算法—硬件映射

作者：唐小军电子科技大学

学位级别：硕士

本文部分研究内容来源于国防预先研究课题“实时测量中的数字信号处理技术”。该课题的目标之一是研究算法的，尤其是测量算法的实时性能。按照课题要求，论文首先研究如何提高FFT谱分析算法的实时性。基于复调制的细化算法是经典的谱... 详细信息

本文部分研究内容来源于国防预先研究课题“实时测量中的数字信号处理技术”。该课题的目标之一是研究算法的，尤其是测量算法的实时性能。按照课题要求，论文首先研究如何提高FFT谱分析算法的实时性。基于复调制的细化算法是经典的谱细化算法。在这种算法里，对长采样数据复调制，把欲分析的频段的中心频率移到零频点，然后重采样、低通滤波得到欲分析的频段，再做FFT分析。基于复解析带通滤波的方法是使用解析带通滤波器直接对长采样数据抽取滤波，然后做少量点的频移。基于多相滤波的细化算法改进了复调制细化算法的滤波环节。而基于均匀DFT滤波器组的算法充分利用了滤波器组的中心频率的分布特点，省略了复频移环节和整序环节，同时利用多相分解的方法改善了滤波环节，兼有各种方法的优点而大大的提高了算法的实时性。论文使用MATLAB对算法进行了功能仿真，在TMS320C6711 DSK上实现算法以进行实时仿真。仿真结果符合理论推导。提出或改进的谱细化算法可用于研制高性能的实时频谱分析仪。论文第二部分研究把数字信号处理算法高效率地映射到信号处理硬件结构上的方法，侧重于固定资源约束下的算法-硬件映射的研究。考虑到算法映射问题的NP复杂度和求解时间的指数性增加，本文主要研究两步规划方法，即先进行数据流图的最优规划，然后进行处理器的映射。论文运用运筹学中的0-1整数规划方法建立算法-硬件映射模型。根据已提出的数据流图的界，确定规划和映射模型的目标函数，即最小化循环周期界和周期延迟界，进而建立规划和映射问题的一系列的约束条件。对IIR滤波算法在4个PE的处理器阵列上的映射建立了模型，并使用LINGO规划软件进行了模型求解。接着对模型进行了改进以适合信号处理算法向超长指令字（VLIW）的数字信号处理器进行映射，建立规划与映射模型用于向TMS320C6X进行指令映射。对2阶IIR滤波算法在TMS320C6X上的映射建立了模型，并使用LINGO进行模型求解。提出的算法-硬件映射方法可以用于指导实时信号处理系统的最优设计，也可以用于研究VLIW DSP的自动优化编译系统。

关键词：实时信号处理谱细化算法算法-硬件映射全定流图 0-1整数规划超长指令字

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船载多目标水声跟踪系统的实时阵列信号处理

中国造船 1996年第1期37卷 84-89页

作者：李海森丁士圻徐新盛哈尔滨工程大学

本文介绍一种船载多目标水声跟踪系统，它以多片TMS320C25（简称C25）DSP为核心，采用并行处理技术，以达到对水下快速目标实时准确定位的目的。文中首先介绍了同步大声信标及定位原理，指出了信号处理的核心任务和面临的主要问题；接... 详细信息

本文介绍一种船载多目标水声跟踪系统，它以多片TMS320C25（简称C25）DSP为核心，采用并行处理技术，以达到对水下快速目标实时准确定位的目的。文中首先介绍了同步大声信标及定位原理，指出了信号处理的核心任务和面临的主要问题；接着提出了一套简捷有效的实时信号检测与参数估计方法，给出了它的阵列处理机硬件结构，它能同时对5个水下运动目标进行实时跟踪。由于采用实时仲裁逻辑，成功地解决了多处理器共享有储器问题。最后给出该机在海上测得的水下双目标运动轨迹。

关键词：船载系统水声跟踪实时信号处理船舶定位