ts201在声纳信号处理系统中的应用

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1、TigerSHARC201在声纳信号处理系统中的应用刘钢李启虎(中国科学院声学研宂所北京100080)摘要：本文介绍了ADI公司最新数字信号处理器TS201的主要特点和基于TS201的VMEBus通用数字信号处理板的设计。文屮较详细地分析了声纳信号处理系统的算法特点，系统的运算量和数据传输率的要求。然后给出了基于Quad-TS201VMEBus通用数字信号处理板的具体声纳系统设计方案。该方案充分利用TS201强大的运算能力及高速数据吞吐量，以实现声纳的时空处理任务。该系统已研制成功，并在实际海上试验中得到应用。关键词：声纳，信号处理，TigerSHARC

2、201,VMEBusTheApplicationofTigerSHARC201intheSONARSignalProcessingSystemGangLiuQihuLi(InstituteofAcousticsChineseAcademy100080)Abstract:ThispaperpresentsthemainfeaturesofTigerSHARC201,whichisthelatestembeddedprocessorfromADI,andthedesignschemeofQuad-TS201VMEBusDSPboard.Itthendescr

3、ibesindetailtheSONARalgorithm,computationburdenanddatatransferneed.Finally，aconcretesystemschemeispresented，whichfullyemploystheprocessingspeedanddatatransferringspeedofTS201.Theschemehasbeenmadeintoreality，andtheDSPsystemworkedproperlyintheexperimentonthesea.Keywords:SONAR,signa

4、lprocessing,TigerSHARC201,VMEBus1概述DSP（DigitalSignalProcessor）芯片以其独特的总线结构和强大的信号处理能力广泛用于通信、雷达、声纳、图像处理及医用电子学等领域。随着人们对实时信号处理要求的不断增加，尤其是在雷达、声纳等领域中，单片DSP已经不能适应超大运算量的要求。这些信号处理系统的数据吞吐量大，计算复杂度高，因此必须采用计算能力强、精度高、具备高速数据交换能力的大规模并行处理系统。ADT公司的TigerSHARC201（以下简称TS201）是一款高性能的数字信号处理器，是继SHARCDSP的新

5、一代产品。与SHARCDSP相比，TigerSHARC在计算速度、内部存储器容量、体系结构以及外部通讯资源方面都做了巨大改进，更加适用各种不同的并行多处理器系统，完成各种实时数字信号处理。本文将主要描述TigerSHARC201在声纳信号处理系统中的应用。2TS201芯片和Quad-TS201VMEBus通用信号处理板的介绍TS201是一款静态超标y:数字信号处理器［1H2］。其基本特性包括：600MHz主频下每秒可进行48亿次40bit定点乘累加操作（MACs）,或者每秒可进行12亿次80bit浮点乘累加操作。在25mmX25mm的封装

6、Aj通过eDK

7、AM技术提供了4/12/24Mbit的弹性内部存储器密度。TS201的I/O端口包拈LinkPort和ClusterBus。LinkPort是ADI公司的专利技术，可以组成静态互联网络，提供处理器间点对点的双叫数据传输，而ClusterBus可以提供多处理器共享总线的无缝互连。TS201的LinkPort提供4位全双叫I/O能力，且能够以双倍速率锁存数据,当亥时钟为500MHz时，即单方14速率可岛达500MB/S，每个LinkPort双数裾传输率最岛可达到lGB/s。Quad-TS201VMEBus数字信号处理板是采用标准VME总线设计的通用数字信号处

8、理板。该板集成了四片TigerSHARC201，板闪采用松耦和系统结构，每片TS201独享32MBSDRAM和512KBFLASH。板內四片TS201通过全双工LINKPORT口（链路口）两两相连,此外全双工LINKPORT还可以提供强大的板间数据交换功能。多块Quad-TS201VMEBus板通过LINKPORT静态互联专利技术（MESHSP）组成大规模并行信号处理平台，可以适用于声纳、雷达、软件无线电等应用。该板的体系结构如阁1所示。链路门链路门链路I丨链路门(LinkPort)(LinkPort)(LinkPort)(LinkPort)阁1QIIA

9、D-TS201VME总线数字信兮处现板结构rdr因为TS201处理器间可以利用L