独创性或创新性声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究
成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不
包含其他人己经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得西安电子科技大学或
其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做
的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
本人签名日期
关于论文使用授权的说明
本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即研究
生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕
业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。
学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文学校可以公布的全部或
部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解
密后遵守此规定
本人签名日期夺,王
导师签名日期久户。尹不
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第一章绪论
第一章绪论
论文产生的背景和意义
实时数字信号处理技术的核心是数字信号处理器,自第一个微处理器问世以
来,处理器技术水平迅速提高,快速傅立叶变换等实用算法的提出促进了专门实
现数字信号处理的一类微处理器—的分化和发展。从年公司推出
定点以来,的性能发展迅速,首先,时钟频率不
断增加第一代的完成乘累加还需要第三代
通过片内锁相倍频和复杂的流水线结构使指令周期达到,甚长
指令字结构极大地提高片内并行能力,使得
平均在左右就可以完成一组的操作。公司最新一代的
时钟频率为,每秒钟可完成亿次乘加运算。其次,
的结构出现了重要的变化,通过增加并行性进一步增强的处理能力。具体的
方法有两个一是在一条指令里完成更多的功能,这种结构的设置有各个相
同的功能单元,各单元执行相同的指令但处理的数据不同,如的
单指令多数据流二是在一个周期内完成多条指令,典型的如
片内集成了个功能单元,利用方式在一个周期内完成个
操作。公司的的超标量结构是另一种在一个周期内完成多条指令的
方法。新型主要通过在更短的时钟周期内完成多条简单指令来提高并行处理
能力。
性能的快速发展使器件广泛应用于通信、雷达与声纳信号处理,语
音图像信号处理,工业控制,医用电子等几乎所有电子领域。与此同时,上述不
同的实时信号处理领域对处理速度的需求也在不断地增加,通信和语音信号
处理钟需要每秒几千万次到几亿次运算,视频信号和图像处理领域中,每秒需要
几亿次到几十亿次运算,而雷达声纳信号处理常需要每秒几十到几百次运算。但
受到器件开关速度、连线延迟以及理论特征的限制,单运算速度
的进一步提高变得越来越困难,理论上单处理机的速度极限是每秒十亿次运算。
因此,大运算量的科学计算以及高速实时信号处理靠传统的单处理器系统己经无
法完成,多系统成为必须。
新一代多采用复杂的流水线结构,片内大量采用并行功能模块,同时为
提高整个系统的运算速度和计算能力往往需要几十甚至几百片连接在一起构
成并行系统。要使达到最佳处理能力,程序员必须尽量避免流水线的断流和
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基于多系统的雷达信号处理软件研究
功能模块的闲置,要使整个系统尽量达到满负荷的工作,程序员必须将任务合理
分配到各个,提高整个系统的效率。随着微电子技术向深亚微米发展,的
变化更快,片内集成的并行功能单元更多,实际应用对高运算能力的需求将使更
多的并行工作。软件的规模将不断扩大,此时,软件的开发和应用就成
为整个系统性能提高关键。
在雷达信号处理机的研制中,以往的情况总是根据雷达信号处理数据量的不
同要求和的处理性能,选择的数量,制作了不同硬件平台,然后根据不
同的硬件平台,用汇编语言编写各种应用软件,同时实现任务在多间的分配,
这样做的缺点是每台雷达型号处理机的研制都要从头开始重复设计,硬件和软件
都是完全不通用的,即便在同一硬件平台上要实现不同的功能,软件也必须重新
编写,非常不方便。而且,随着的功能日益强大,结构更高复杂,实际应用
所需求的并行系统的规模也愈加庞大,传统的开发方式越来越不适应大型系统的
研制,研制通用的数字化雷达信号处理硬件平台,建立通用雷达数字化信号处理
软件库已经成为发展的必然要求。硬件平台采用基于标准总线的模块化设计,整
个硬件平台处理能力的增强可通过增加信号处理模块来实现,雷达信号处理的各
种功能通过系统调用程序库中的软件模块在硬件平台上完成。软件算法和
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