一种基于powerpc的信号处理模块在软件化雷达中的应用

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1、一种基于PowerPC的信号处理模块在软件化雷达中的应用刘　亮（中国电子科技集团公司，陕西西安710068）【摘　要】介绍了软件化雷达对于信号处理系统的要求以及一种高性能的PoPC8641D，比较了该处理器与传统DSP在处理性能以及接口方面的差异，并介绍了针对该嵌入式处理器的软件开发流程。给出了一种常用的信号处理算法在以PoPC8641D为核心的信号处理模块上的软件设计。最后对于多核处理器在未来软件化雷达中的应用和发展作出了展望。.jyqkPC8641D双核处理器，该双核处理器是专为高性能、高互联性和高

2、集成度的应用而开发设计的，MPC8641D处理器属于G4代产品，每片MPC8641D处理器包含两个e600内核，其最高主频可达1.5GHz，该处理器可提供32KB的L1级数据和指令Cache，以及1MB的L2级Cache。2.2　接口介绍MPC8640D有两个64位的DDR2控制器接口，最高工作频率533MHz。PC8640D处理器使用e600核和高速内部互连总线(MPX)来平衡处理器的性能与IO系统的吞吐率。MPC8640D配置了两种灵活的高性能IO接口。一种是×1、×2、×　　一种基于PowerPC

3、的信号处理模块在软件化雷达中的应用刘　亮（中国电子科技集团公司，陕西西安710068）【摘　要】介绍了软件化雷达对于信号处理系统的要求以及一种高性能的PoPC8641D，比较了该处理器与传统DSP在处理性能以及接口方面的差异，并介绍了针对该嵌入式处理器的软件开发流程。给出了一种常用的信号处理算法在以PoPC8641D为核心的信号处理模块上的软件设计。最后对于多核处理器在未来软件化雷达中的应用和发展作出了展望。.jyqkPC8641D双核处理器，该双核处理器是专为高性能、高互联性和高集成度的应用而开发设计

4、的，MPC8641D处理器属于G4代产品，每片MPC8641D处理器包含两个e600内核，其最高主频可达1.5GHz，该处理器可提供32KB的L1级数据和指令Cache，以及1MB的L2级Cache。2.2　接口介绍MPC8640D有两个64位的DDR2控制器接口，最高工作频率533MHz。PC8640D处理器使用e600核和高速内部互连总线(MPX)来平衡处理器的性能与IO系统的吞吐率。MPC8640D配置了两种灵活的高性能IO接口。一种是×1、×2、×4、×8PCIExpress接口，采用PCI-E

5、总线实现板级高性能设备的串行点对点互连。另一种是1×、4×RapidIO接口，由于RapidIO总线具有软件开销小，配置简单，硬件纠错等特点，且支持存储器映射和包传输机制，非常适合作为底板接口。PC8640DD还配置了4个以太网控制器，支持10Mb/s，100Mb/s和1000Mb/s速率通信。每个以太网控制器可以转换为FIFO模式实现高效ASIC互连。此外PC8640DD还配置有UART接口、中断控制器、DMA控制器、GPIO等资源。2.3　MPC8640D处理器与TS201处理器的对比从运算能力来看

6、，AD公司的TS201具有较好的浮点运算能力，但是TS201与Freescale公司的嵌入式PoPC8640相比，由于主频的限制使得其运算性能不能继续提高，而PoPC8641D处理器采用了新一代高速串行接口，无论是片间还是板间都可以实现高速互联，扩展能力更强。3　软件开发3.1　操作系统介绍雷达信号处理要求操作系统具有实时性、抢占式任务调度、嵌入式工作和支持多种硬件环境的能力。而VxTI、MTD）和恒虚警检测。将以上信号处理算法分配至信号处理模块上的四片PoPC8641D处理器。在第一片MPC8641D

7、处理器中我们开辟两个大缓冲区，开辟两个缓冲区可实现数据的乒乓操作,生成一个接收数据的任务，负责接收从前端FPGA以重复周期PRT传输的下变频数据，就接收单个周期数据而言，其占用CPU资源的时间是短暂的。所以，我们将设置此数据接收任务为较高的优先级。再生成一个数据处理的任务，获取到信号SEM_Begin后进行数据处理，数据处理为对信号进行预处理，包含旁瓣相消，通道均衡等操作。因为数据处理是大计算量的任务，需要大量占用CPU资源，所以此任务设置为低优先级任务。这样，当数据处理任务正在运行时，此时若有数据传入

8、，将发生任务切换，数据接收任务运行，并把所接收的数据在缓冲区中继续进行积累。同样的，数据处理任务完成之后也给出一信号量SEM_End，数据发送任务获取信号量SEM_End后将处理结果发送至下一MPC8641D处理器。因MPC8641D间是通过RapidlO进行数据传输，其数据传输率大，所以其占用CPU资源时间较短，所以数据传输任务的优先级设置的比数据处理任务优先级高，但比数据接收任务优先级低。第一片PoPC8641D处理器上的任务分配与第一