基于4片TS201S高速并行测向算法实现

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:caocao0121
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在电子侦察领域需要对目标进行DOA(Direction of Arrival)估计以实现定位,在民用通信领域,DOA估计技术被用于获取移动用户的方位信息以形成定向波束。基于子空间(特征)分解的DOA估计算法精度高,可以实现多信号源高分辨测向。MUSIC算法作为子空间分解类算法的开端,它的高速并行实现不仅是此类算法实现的基础,也是实现宽带阵列测向的前提。但是由于算法的复杂性,至今难以实现实时处理。因此,对MUSIC算法的各模块进行仔细研究,在4片TS201S上实现高速并行测向很有必要。本文主要内容如下:(1)对自相关模块进行研究,结合Hermite阵的特性,采用数据拆分的方法,利用中断控制Linkport口同步传输,实现自相关矩阵并行计算。通过硬件仿真表明,此并行算法可以有效加快自相关矩阵的计算速度。(2)对MUSIC算法的难点模块——EVD(Eigenvalue Decomposition)进行分析,针对传统EVD算法大多无法实现复Hermite阵直接特征分解的不足,利用改进的旋转变换矩阵重新推导双边Jacobi法、单边Jacobi法及QR法,使它们适用于复Hermite阵。通过仿真分析说明,不同信噪比下,这三种算法与实对称矩阵特征分解算法的分解精度相当,满足高精度测向需求。利用门限控制及计算优化对双边Jacobi进行改进,以加快特征分解速度。通过与不同串/并算法进行对比分析,说明改进的双边Jacobi法在DSP上实现具有明显的运算优势。(3)对子空间迭代算法进行研究,在单片DSP上实现PCA信号子空间估计算法,并与MUSIC特征分解法进行对比分析,实验证明,当阵元个数较多时,PCA子空间估计法快于MUSIC特征分解法,对内存资源的占用明显少于MUSIC特征分解法。在4片DSP上实现基于PCA子空间估计的并行测向算法。(4)对快速极值求解方法进行分析,采用变步进谱峰搜索的方法加快单片DSP谱峰搜索,提出对小步进搜索范围限制,避免重复搜索。仿真表明,改进的变步进搜索法与传统搜索法搜索精度相当。当搜索点数大于1000点时,变步进谱峰搜索法明显优于传统谱峰搜索法。通过搜索范围划分,多片极值比较,中断程序控制,在4片DSP上实现谱峰搜索并行计算,并对算法性能进行测试。(5)对比分析宽带阵列测向的几种算法,研究不需要DOA预估的Auto-focus聚焦算法,并对其进行仿真分析,发现此算法的性能受制于参考频点的选取。因此,本文提出了改进的Auto-focus算法,通过对比仿真,证明改进的Auto-focus算法可以折中由于参考频点选取不当造成的DOA估计误差。基于窄带测向算法实现的分析,于文末完成改进的Auto-focus并行算法设计。
其他文献
由于声波可以在水声传播很远的距离,水声通信是水下无线信息传输的主要手段。随着人类在海洋中的活动越来越频繁,需要在水下传递信息的应用需求也越来越多,水声通信技术的应用也
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式微波成像雷达。其固有的相干成像机制,导致图像受相干斑污染,为特征提取和目标识别造成了困难。因此,抑制相干斑噪声成
学位
随着“物联网”在全球的兴起,有机融合了移动通信、RFID、LTE等现代信息技术的新一代多功能移动通信终端,获得了前所未有的发展机遇,其将成为引领未来科技方向的新型技术之一
随着无线多媒体技术的快速发展,越来越多的在线高清视频、高清电视以及数字家庭多媒体等应用进入人们的视野。这些多媒体应用对传输速率以及信号的带宽提出了更高的要求,60GH
随着物联网、移动互联网、人工智能、大数据、云/雾计算的蓬勃发展,跨行业、地域以及领域的物理实体的海量信息交互,带来了数字信息总量、无线终端设备的几何级数式增长。虚拟
身份认证是指在某些系统中对用户身份的识别过程,其实质是对未授权用户使用某些秘密资源的访问限制,也就是对用户访问权限的限制。身份认证常用的方法有——用户名和密码,IC
随着通信方式由语音转向多媒体应用,人们对高速无线传送的需求与日俱增。然而由于有限的自然频谱,现行的静态频率分配机制不能满足快速激增的高速通信设备的要求。因此,需要
本研究利用实验室已有的池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)转录组数据中表皮生长因子受体底物15(Eps15)基因的部分序列,设计池蝶蚌Eps15基因(Hs-Eps15)基因的特异性引物,并以池蝶
学位