一种基于dsp和fpga的双波束点迹数据处理装置及其处理方法_2

文档序号:9596427
具有结构紧凑、稳定性高、成本低廉的特点。
[0024]2)、所述点迹凝聚处理包括点迹距离凝聚和点迹方位凝聚,消除回波信号在距离和方位上的延伸,形成单一的距离和方位点迹信息,同时利用点迹跟踪处理对回波信号加以相关性判别,能够有效地滤除杂波,产生精确的点迹信息。
[0025]3)、所述第一 DSP芯片、第二 DSP芯片、第三DSP芯片、第四DSP芯片均为美国Analog Devices公司生产的TS1系列芯片,此系列芯片具有处理数据速度快、高性能、并行处理的特点,而且成本低廉、性能稳定,有效的提高了点迹处理的效率。
[0026]4)、所述控制时序模块为FPGA,可以根据系统的时序要求,产生适合于TS1系列芯片运行的时序电路,而且运行速度快,性能稳定可靠。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的原理图;
[0028]图2为本发明的点迹凝聚软件流程框图;
[0029]图3为本发明的点迹融合软件流程框图;
[0030]图4为普通雷达的波束扫描所得的点数据信息图;
[0031]图5为点迹凝聚处理后探测目标的准确位置图。
[0032]图中的附图标记含义如下:
[0033]11一第一 DSP芯片 12—第二 DSP芯片 13—第三DSP芯片
[0034]14一第四DSP芯片 20—控制时序模块 31—第一双口 RAM
[0035]32—第二双口 RAM 33—FLASH 存储器 34 — SDRAM 存储器
[0036]35一第一外部端口 36—第二外部端口
【具体实施方式】
[0037]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0038]如图1所示,本发明包括信号处理模块和控制时序模块20,所述信号处理模块分别通过第一板间链路口和第二板间链路口接收高、低波束回波信号的数据信息,所述信号处理模块与控制时序模块20之间双向通信连接,所述信号处理模块与存储器模块之间通过一根数据总线双向通信连接,所述控制时序模块20分别与存储器模块、外部端口模块之间双向通信连接,所述存储器模块与外部端口模块之间双向通信连接。
[0039]如图1所示,所述信号处理模块包括第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12、第三DSP芯片13、第四DSP芯片14 ;所述第一 DSP芯片11分别与第二 DSP芯片12、第三DSP芯片13、第四DSP芯片14、第一板间链路口之间双向通信连接,还与存储器模块之间通过一根数据总线双向通信连接,所述第二 DSP芯片12分别与第三DSP芯片13、第四DSP芯片14、第二板间链路口之间双向通信连接,还与存储器模块之间通过一根数据总线双向通信连接,所述第三DSP芯片13分别与第四DSP芯片14、控制时序模块20之间双向通信连接,还与存储器模块之间通过一根数据总线双向通信连接,第四DSP芯片14与控制时序模块20之间双向通信连接,还与存储器模块之间通过一根数据总线双向通信连接。
[0040]如图1所示,所述存储器模块包括第一双口 RAM31、第二双口 RAM32、FLASH存储器33、SDRAM存储器34 ;所述第一双口 RAM31、第二双口 RAM32均分别与第一 DSP芯片11、第二DSP芯片12、第三DSP芯片13、第四DSP芯片14之间通过一根数据总线双向通信连接,所述第一双口 RAM31、第二双口 RAM32还均分别与外部端口模块、控制时序模块20之间双向通信连接;所述FLASH存储器33、SDRAM存储器34分别与第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12、第三DSP芯片13、第四DSP芯片14之间通过一根数据总线双向通信连接。
[0041]如图1所示,所述外部端口模块用于将最终形成的点迹数据发送至终端显示,所述终端为计算机,所述外部端口模块包括第一外部端口 35和第二外部端口 36,所述第一外部端口 35的两个信号端口分别与第一双口 RAM31、第二双口 RAM32之间双向通信连接,第一外部端口 35的两个信号端口均与控制时序模块20之间双向通信连接;所述第二外部端口36的两个信号端口均与控制时序模块20之间双向通信连接。
[0042]所述第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12、第三DSP芯片13、第四DSP芯片14均为美国Analog Devices公司生产的TSl系列芯片,此系列芯片具有处理数据速度快、高性能、并行处理的特点,而且成本低廉、性能稳定,有效的提高了点迹处理的效率;所述控制时序模块20为FPGA,可以根据系统的时序要求,产生适合于TS1系列芯片运行的时序电路,而且运行速度快,性能稳定可靠。
[0043]如图4所示,普通雷达的波束扫描一般是机械扫描雷达,由于天线波束具有一定的宽度,天线波束扫过目标时将获得高波束回波信号的数据信息和低波束回波信号的数据信息,所得到的回波信号的数据信息中的一个点数据在可检测方位上将会占据几十甚至上百个主脉冲。
[0044]如图2所示,所述第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12分别接收来自第一板间链路口的高波束回波信号的数据信息、第二板间链路口的低波束回波信号的数据信息,第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12分别将接收到的高波束回波信号的数据信息、低波束回波信号的数据信息进行点迹凝聚处理;所述第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12的内部程序首先初始化第一DSP芯片11、第二DSP芯片12内部的寄存器以及缓存区,进入主程序后判断第一DSP芯片11、第二 DSP芯片12的状态是否改变,若状态改变则继续初始化第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12内部的缓存区,若状态未改变判断所述第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12内部的进数缓存区是否进完数据,若进数缓存区没有进完数据,则返回主程序,直到所述进数缓存区进完数据为止,芯片内部程序分别对高波束回波信号的数据、低波束回波信号的数据进行频道筛选,剔除气象杂波、地物杂波、噪声形成的虚假点迹,筛选出真实的点迹,再分别对高波束回波信号的数据、低波束回波信号的数据进行距离凝聚,消除回波信号在距离上的延伸,对回波信号进行解速度模糊,可以准确估算出回波信号的速度,再分别对高波束回波信号的数据、低波束回波信号的数据进行方位凝聚,消除回波信号在方位上的延伸,最后将形成的高波束一次点迹数据和低波束一次点迹数据发送至第四DSP芯片进行点迹融合处理。
[0045]如图5所示,所述高波束回波信号的数据信息、低波束回波信号的数据信息分别在第一 DSP芯片11、第二 DSP芯片12中进行点迹凝聚处理后,探测目标在距离和方位上只有一个准确的位置坐标。
[0046]如图3所示,所述第四DSP芯片14接收分别来自第一 DSP芯片11、第二05?芯片12的高波束一次点迹数据、低波束一次点迹数据,并将高波束一次点迹数据、低波束一次点迹数据进行点迹融合处理;所述第四DSP芯片14的内部程序首先初始化第四DSP芯片14内部的寄存器以及缓存区,进入主程序后判断高波束一次点迹数据、低波束一次点迹数据是否进入第四DSP芯片14,进入第四DSP芯片14后分别对高波束一次点迹数据、低波束一次点迹数据进行数据相关性处理,然后进行点迹融合处理,形成单一点迹数据,将单一点迹数据发送至第三DSP芯片13,所述第三DSP芯片13对所述单一点迹数据进行点迹跟踪,存储前3帧单一点迹数据,根据前3帧的单一点迹数据预测出当前单一点迹数据的点迹参数,即当前模拟单一点迹数据,然后将当前模拟单一点迹数据发送给第四DSP芯片14,所述第四DSP芯片14对单一点迹数据与当前模拟单一点迹数据再次进行点迹融合处理,最终形成的点迹数据由外部端口模块发送至终端显示,然后判断最终形成的点迹数据置信度是否最高,若最终形成的点迹数据最为真实,则将最终形成的点迹数据发送至第三DSP芯片13进行存储,否则清空第三DSP芯片13的点迹存储缓存区。
【主权项】
1.一种基于DSP和FPGA的双波束点迹数据处理装置,其特征在于:包括信号处理模块和控制时序模块(20),所述信号处理模块分别通过第一板间链路口、第二板间链路口接收高、低波束回波信号的数据信息,所述信号处理模块与控制时序模块(20)之间双向通信连接,所述信号处理模块与存储器模块之间双向通信连接,所述控制时序
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