论文基于C6678平台ISAR算法实现是适合C6678论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关c6678视频讲解开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
摘 要：ISAR利用了舰船等目标的相对转动来实现成像,需要对原始回波信号的平动分量进行精确补偿,包括包络对齐以及初相校正处理.同时,为了满足大数据量、高通过率的实时系统,本文选用了TI公司的新一代高性能DSP处理器TMS320C6678,利用了该芯片强大的多核并行能力搭建雷达信号处理平台,实际效果良好.
关键词：雷达信号处理；包络对齐；相位校正；多核
0 引言
随着现代雷达技术的高速发展,雷达信号处理系统运算量大、算法结构复杂的特点日益明显,对大带宽、远距离的高分辨率实时成像技术需求越来越迫切,这对系统实时信号处理和数据吞吐能力提出了极高的要求.
考虑到机载雷达受空间和重量等因素的限制,对雷达设备量的限制极为苛刻,高集成度的雷达信号处理系统则显得尤为重要.因此,如何解决大数据处理量和小设备量之间的矛盾成为实时处理的关键.本文选择TI公司推出的一款全新的高性能DSP处理器TMS320C6678（简称C6678）构建的高速处理平台,很好的解决了该矛盾.
1 C6678平台概述
1.1 处理平台介绍
C6678是一款TI公司2010年11月发布的基于Keystone架构的8核DSP处理器,单核主频1.25GHZ,能实现40GMAC定点计算和20GFLOP的浮点计算能力, 单核都有自己独立的32KB的L1P、32KB的L1D以及512KB的L2,8核,还共享4MB SRAM,芯片内部集成了RapidIO、千兆以太网、PCIe、EDMA等高速接口,可以满足片间（两片C6678之间）、板间（两个C6678板卡之间）高速的数据交换需求.此外,片内集成了大量的硬件加速器,例如Packet Accelerator, Multicore Navigator等,被广泛的应用于通讯、雷达、声纳、火控、电子对抗等领域.同时,芯片还提供完善的多核同步机制,极大提升了系统软件的并行处理能力.目前,基于C6678的硬件和软件平台成为信号处理的主流.
和上一代信号处理器TS201相比,无论从主频、多核并行技术、存储能力以及总线吞吐能力各个方面,均性能优势明显.
1.2 RapidlO总线拓扑关系
串行RapidIO是一种用于芯片或背板间互联的新型高速接口,是一种开放式互连协议标准,以其高效率、高稳定性、低系统成本特点,为通信系统各器件间提供了高带宽、低延时数据传输的解决方案,同时拥有支持点对点或点对多点的通信能力,兼容性和可扩展性是该系统架构最大的优点, 在拥有SRIO SWITCH的架构下可自由增减端点设备.以一个模块4片C6678,一个系统2个模块为例,每个模块32个DSP核,共64核,如何简单高效实现64个分布式节点的通讯成为了实时系统的关键.RapidIO数据链路拓扑架构如图1.
1.3 多核并行处理拓扑关系
单片C6678具有强大的8核处理能力,同时OSEck也对IPC进行了底层封装,利用Signal信号灯实现了进程间的多核同步,极大提升了系统软件的并行能力.此外,多核间也可以通过共享数据区置同步标志来实现同步.通常可以将并行管理机制分为两类：主从式同步和独立同步机制.
主从式拓扑架构如图2所示.该方式可在多进程系统下实现,OSEck提供了该底层多进程机制,将主核（控制核,通常为0核）划分为Client进程和Server进程.Client进程主要负责外部中断的输入判断和多核同步信号灯的分发和收集,实现多核的处理同步； Server进程主要完成数据运算和交换,完成后发起同步信号灯给Client进程,表明当前操作已完成,接受下一个处理步骤, Server进程之间没有任何握手.
独立同步机制则相对简单,主要是8个Server进程在共享空间独立进行同步标志的读写.每个Server进程处理前先清各自标志字,每次处理结束后置结束标志,每个进程独立读取所有标志字,当完整收集到8个标志字后,认为完成一次处理同步.该同步过程没有主从之分,各个Server进程独立进行同步判断,简单可靠,和主从方式相比,各有优缺点.本文采用主从式同步方式.
2 ISAR介绍
2.1 成像原理
通常,ISAR成像是利用目标相对于雷达的转动形成一定的转角来实现成像.当目标以散射点模型 表示时,若目标处于雷达的远场,雷达电磁波可用平面波表示,在只有平动分量的情况下,目标上各散射点回波的多普勒完全相同,对雷达成像没有贡献, 因此为ISAR成像提供有用信息的只有转动分量,在图象重构前需要将平动分量精确补偿掉.
常规距离-多普勒（RD）算法的运动补偿可分为两步：第一步是粗补偿即包络对齐,相当于使得目标上同一散射点的回波位于同一距离单元内,通过包络对齐的粗补偿,使得各次回波中目标上相应的距离单元基本对准,但回波信号的相位还是混乱的,必须进行相位校正,经过相位校正后的信号才能进行相参积累.通常以第一次回波为基准校正初相误差.第二步是精补偿即初相校正,相当于将目标上的某一特显点等效地置于转台轴心.即认为在不大的角度范围里,目标可用位置固定、强度不變的某些散射点表示它的散射特性.
2.2 关键参数
2.2.1 距离分辨率
根据公式距离分辨率,其中C为光速,Br为距离带宽；此外,根据,决定了距离向保留点数.其中,Fs为采样率,Wr为成像幅宽,一旦Fs和Wr确定,距离向保留点数也就确定了.
2.2.2 方位分辨率和转角
根据公式方位分辨率,一旦波长确定,方位向分辨率和积累脉冲平台总的转角成反比,其中,其中M为方位向接收回波次数,为每个PRI内目标相对平台的转角.一旦和方位分辨率确定,则相对转角也确定,根据,单个脉冲的转角只和脉冲积累个数有关,以（X波段）为例,计算可得各种分辨率情况下的转角
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