雷达信号处理函数库设计和优化

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信号处理的方式已经由早期的模拟域发展到几乎全部采用数字域实现。在数字信号处理领域,DSP的应用越来越广泛。而现代雷达信号处理系统对DSP的性能提出了越来越高的要求。随着DSP性能不断提升,如何充分发挥DSP的性能优势以及如何提高实时信号处理系统的开发效率,已经成为焦点问题。本文针对中国电子科技集团公司第38研究所自主研发的高性能BWDSP1042多核处理器,根据雷达信号处理具体要求,设计具有标准参数的优化算法函数库。利用其集成开发环境ECS来进行雷达信号处理函数库的设计与优化。函数库包括常规信号处理函数和雷达信号处理函数,含FFT、FIR、脉冲压缩、MTI等。文章首先概要介绍了BWDSP1042的硬件资源和指令系统,包括其组织结构、流水线、内核eC104+架构、指令结构与特点以及编程约束条件等;其次对库函数开发任务做了具体说明,并给出雷达信号处理函数库的开发流程;再次,给出了库函数开发流程中C程序的具体开发流程和方法,包括C程序编写的前期工作:函数算法的设计和接口的确定,以及C程序编写过程中的代码规范和基于自动化测试平台的具体测试流程,并基于上述开发流程与方法给出两个具体实例函数即FIR函数和CFAR函数的C程序具体设计开发过程。高效率的汇编语言版库函数是库函数开发的根本需求。针对BWDSP1042的硬件资源和指令特点,本文提出了汇编函数的设计优化方法,并根据以上方法完成对FIR函数的汇编程序的算法流水排布和程序优化。同时,本文给出了汇编语言版库函数的理论周期的计算方法,完成对FIR函数的理论运行周期的计算,并将实际运行周期与理论运行周期进行对比分析,以检验汇编函数运行效率是否达到库函数的效率要求。
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