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1、2003年6月船舶June,2003第3期SHIP&BOATNO.3[计算机应用öCAD]X基于嵌入式的船载雷达系统软件设计雷琴耿晨歌陈耀武汪乐宇(浙江大学数字技术与仪器研究所)[关键词]雷达;嵌入式系统;DSP[摘要]本文阐述的对象是基于嵌入式的船载雷达系统。首先简要介绍系统结构,然后详细介绍了系统DSP部分和微处理器部分的软件设计。[中图分类号]U675174[文献标识码]A[文章编号]100129855(2003)03200582005SoftwaredesignofaNavigationRadarSystembasedonembeddedsystemLeiQ
2、inGengChengeChenYaowuWangLeyuKeywords:radar;embeddedsystem;DSPAbstract:Thispaperillustratesthesoftwaredesignofanembeddedtypenavigationradar.Afterpresentingitssystemconfiguration,thepaperdescribesindetailthesoftwaredesignforDSPandmicroprocessor.1引言嵌入式船载雷达系统框图如图1所示。在扫描单元(俗称上单元)中,发射机根据用户选
3、择的量程和脉冲模式,控制发射脉冲的频率和宽船载雷达对图像显示的实时性要求比较高,而度。接收机接收回波信息,将其从高频载波信号转为且雷达信号检测和雷达跟踪计算的数据处理量也都视频信号,同时完成增益控制和杂波预处理。扫描单比较大。这些都对系统的信息处理能力提出了很高元通过TI、TUNE、BP等接口与其他部分(俗称下的要求。单元)传递信息。嵌入式系统由于具有集成度高、反应速度快、体对回波的视频信号进行AöD采样是实现数字积小、智能化、稳定和可靠等特点,逐渐被看作是运式雷达的基础,AöD采样的频率也决定了雷达径向行工程应用软件的高可靠平台,被广泛应用于工业控[1]检测距离的
4、最高分辨率。本项目中雷达的径向检测制、仪器仪表和军事等领域。同时DSP作为一种高距离分辨率为3M,由此确定该系统的AöD采样频速采集、高速存储、高速处理的有效工具,尤其适用于83×10MöS)船载雷达这样的高频信号数据采集处理系统。率为50MHz(50MHz=)。3M×2嵌入式软件系统具有实时性强、异步时间并发本系统采用DSP作为数据处理单元。其通过双处理等特点,本文主要阐述基于这些特点的嵌入式端口RAM与嵌入式微处理器进行通讯。船载雷达系统软件设计。嵌入式微处理器选用Motorola公司PowerPC系列的微处理器,同时根据系统需要配置Flash、液2系统结构晶显
5、示屏、控制键、GPS等外设。X[收稿日期]2002-9-25[作者简介]雷琴(197811-),女,畲族,浙江建德人,研究生,从事嵌入系统软件设计。耿晨歌(197119-),男,汉族,浙江宁波人,副教授,从事软件工程、虚拟仪器技术研究。陈耀武(1969111-),男,汉族,浙江杭州人,教授,从事嵌入系统与远程服务。汪乐宇(1945-),男,汉族,浙江临海人,教授,从事仪器系统的片上集成(SOC)虚拟仪器及可视化软件技术。58©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserve
6、d.http://www.cnki.net基于嵌入式的船载雷达系统软件设计值达到pulse_sum时,发送IRQ信号。初始值可以根据实际情况,在程序中调节。经过DSP处理的目标数据存放在双端口RAM中,同时发送中断信号IRQ,通知微处理器读取这些数据。因为中断调用,传递数据都有一定的时间延时,每处理完一个脉冲回波就进行触发一次中断,进行一次数据传递是不切实际的。所以在本系统中对DSP处理完的脉冲个数进行计数(pulse_count),当达到一定数值时(pulse_sum),才发送IRQ信号。3.2数据采集在发射脉冲的同步信号触发下,DSP开始数据采集工作。首先允许F
7、IFO写入,AöD采样的数据此时才开始保存进FIFO。DSP从FIFO中读取数据,保存至DSP的存储器,同时对计数变量samp_count增加M,当samp_count大于变量range,即回波数据已到量程外时,禁止FIFO的写,以放弃这之后AöD采样的数据,图1嵌入式船载雷达系统框图同时清空FIFO,为下一次数据采集作准备。通常,在发射脉冲间隔期,无用的量程外回波数据远远多于有用的量程内回波数据,所以必须要有3DSP软件设计一定的机制准确控制数据采集的开始和停止。AöD启动工作需要一定的预热时间,不能通过控制AöDDSP软件设计包括初始化、数据采集和数据处的工
