分布式计算技术在雷达信号处理中的应用

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1、68《测控技术》2004年第23卷增刊文章编号：1000-8829（2004）S0-0068-03分布式计算技术在雷达信号处理中的应用ApplicationofDistributedComputingTechnologyinRadarSignalProcessing（南京理工大学电子工程技术研究中心，江苏南京210094）张先义，顾红，苏卫民摘要：本文基于实际的无源雷达系统，介绍了分布式计算的原放大等环节后送到采集系统进行数据采集。为了考察系统的可理与构成，并将分布式计算应用到该雷达系统的信号处理中，行性和算法

2、的验证，首先由采集系统采集实际数据记录在磁盘实际运行表明该分布式计算系统稳定和可靠，可以满足雷达实阵列中，然后通过计算机进行非实时信号处理、数据处理和航时运算的要求。该分布式计算技术特别适用于预研阶段的雷达迹形成与显示。初步试验结果表明在较好的信号环境、直达波系统中，可以低成本和快速有效构成雷达的信号处理系统。对消和信号处理算法条件下，该雷达系统获得了很好的飞机目关键词：分布式计算；雷达系统；实时运算；信号处理标检测效果，并形成了相应的航迹。在良好初步试验结果的基中图分类号：TP30；TN95础上，进一步要做的

3、就是实现该无源雷达的实时处理和航迹显文献标识码：A示。雷达实时处理需要提高程序的运行速度，常见的方法主要有：采用多CPU服务器和多DSP加速卡等。然而经过调研发现Abstract:Basedontherealpassiveradarsystem,thispaper这两种方法存在以下缺陷：适合该系统计算要求的多CPU服务introducedtheprincipleandconstitutionofdistributedcomputing,器成本太高；多DSP板卡研制周期长，研发成本也很高，而且andapplied

4、ittothesignalprocessingofthisradarsystem.Thereal还必须用标准C或者汇编语言来编写程序。经过广泛的调研和resultprovedwellthatdistributedcomputingsystemwasof方案论证后，确定采用分布式计算技术来有效的提高计算速度，stabilityandreliability,andcouldmeetthereal-timecomputing.相比较原系统而言，在硬件的配置上，分布式计算系统仅仅需Thistechnologyespec

5、iallysuittheradarsystemofpre-research要在原来的基础上增加同等性能的普通计算机；在软件的实现stage,andcouldconstituteeffectivelyandquicklytheradar’s上，分布式计算系统只需增加一个网络通信控制模块。采用分signalprocessingsystematlowercost.布式计算，带来的直接好处就是：可以大大加快雷达系统的研Keywords:distributedcomputing;radarsystem;real-time

6、发速度，降低雷达系统的研发成本。这在一种新技术或者新体computing;signalprocessing制雷达的预先研究阶段，是一种非常好的选择。2分布式计算技术1引言2.1分布式计算的原理概述[1]随着现代武器系统的发展，电子战在现代或未来战争中的所谓分布式计算，通俗一点说，就是把一个非常庞大繁地位日益提高。由于基于外辐射源的无源雷达本身不辐射电磁重的计算问题分解成许许多多小的、容易解决的问题，将计算波，因此不易被敌方电子侦察系统探测到，而且该体制雷达还机总运算量分散至网络上众多的计算机上，由这些计算机分别

7、具有潜在的抗干扰、抗反辐射导弹、抗低空突防和反隐身目标计算，在上传运算结果后再统一合并得出数据结论。的能力，因而具有良好的发展前景。分布式计算的英文为distributedcomputing。如果说某项工如图1所示，无源雷达系统通过直达波天线和回波天线接作是分布式的，那么，参与这项工作的一定不只是一台计算机，收信号，然后将各自的信号经过低噪放大、混频、带通滤波和而是一个计算机网络。通用的计算机具有两种功能，一是它能够存贮信息，或者称为数据；另一个功能是它能够处理数据的能力，它能够计算。按这一分类，可以把计算机网

8、络所做的工直天作分两种：分布式数据存贮和分布式计算。在分布式数据存贮达线波中，网络使数据存贮分布化，把数据放到网络上的不同的机器低噪放大带通滤波放大中，而不是仅存储在一台计算机上。数据是共享的，网络的任采集何计算机可以透明地存取到不同来源的数据。频率源系比如，在本无源雷达系统中，信号处理部分所需要的数据回天统波线来自于带有高性能AD采集卡的计算机(本文称这台计算机为采低噪放大带通滤波放