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雷达信号处理是信号处理领域最复杂的分支之一。雷达信号处理技术发展的最重要的一个特征是大量采用数字信号处理技术,这要求巨大的计算量和超高的计算速度。但是现代计算机的处理速度仍然与实际应用的需求存在较大的差距,而并行处理蕴含着提高处理速度和解决大规模问题的巨大潜力,因此,并行处理已经成为现代雷达信号处理系统发展的一个重要特点。
本文采用当前国际上先进的数字信号处理器件ADSP-TS201S(TigerSHARC)处理器,设计并实现了一个通用信号处理板。本板的信号处理任务由4片ADSP-TS201S处理器完成,逻辑转换和时序控制由 1 片 EP2S60F672 FPGA 实现。本板采用CompactPCI总线实现与主控计算机的高速数据通信,并为板间大量数据的交换提供了多种高速接口,这使整个系统的性能得到很大的提高。因此,该板不仅具有强大的信号处理能力和I/O能力,可以完成多种信号处理任务,而且具有良好的扩展性,可扩展成具有复杂拓扑结构的信号处理系统,以满足不同规模的并行处理算法的要求。
为实现本板的加载和ADSP-TS201S处理器与主控计算机的通信,本文还开发了相关的软件,包括ADSP-TS201S处理器程序、FPGA程序、驱动程序和应用程序等。
本论文的主要研究内容包括:(1)4片ADSP-TS201S处理器的通用信号处理板的研制和调试;(2)在FPGA中采用Verilog HDL硬件描述语言实现桥接芯片PCI9056的Local总线与ADSP-TS201S的外部总线的接口逻辑;(3)CompactPCI总线设备的WDM(WindowsDriver MOdel)驱动程序的开发;(4)通过主机实现多片ADSP-TS201S系统的加载。