高频地波超视距雷达高速并行信号处理板的设计

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1、一--里一之鳖三兰望一望塑竺玺里一一-一一摘要目前，在实时数字信号处理领域中，以单处理器为核心的信号处理系统有时难以满足复杂的处理任务的需要。并行处理技术是解决这一问题的有效途径。文中所设计的高速并行信号处理板是高频地波超视距雷达信号处理机的重要组成部分.它可以达到系统要求的性能指标，完成地波雷达信号处理的各种算法，进行高频地波超视距雷达信号的实时处理。文中首先介绍了并行信号处理技术的发展、理论及其在信号处理中的应用，研究了DSP并行信号处理系统设计的基本理论和高速PCB设计技术和特点。在详细研究了并行信号处理技术、高速硬件设计技术的基础上，根据高频地波雷达信号处理机的实际处理性能需求，设计

2、了高频地波雷达高速并行信号处理板。在系统的原理设计中，采用了一种具有较高的可扩展性能的处理器连接拓扑结构，这使得本文所设计的信号处理板具有可灵活、高效地组成完整的信号处理系统的性能特点。在具体设计的过程中，详尽地分析了在高速PCB设计中易于影响系统性能的非理想因素并提出了解决方案;运用EDA工具进行高速PCB的设计工作，并对设计的结果进行了仿真分析。这些技术手段和EDA工具的采用，保证了系统的设计质量。文中设计的高速并行信号处理板在硬件结构上简单、可靠、高效。处理板的峰值处理速度为120OMFLOPS，板间数据传输率为720MBytes/s，完全可达到高频地波雷达信号处理的性能指标要求，可替

3、代昂贵的商品化信号处理板用于高频地波雷达的信号处理机中工作。关键词并行处理;数字信号处理;雷达:高速PCB一~-~一一~朴uafit}Y}}}I}}kf#f1iAbstractNowadays,inthefieldofrealtimeDigitalSignalProcessing(DSP),theDSPsystemwhichonlyhasoneprocessorissometimesnotabletofulfilltherequirementsofcomplicatedtasks,soparallelprocessingtechniqueisnecessary.TheHighSpeedPar

4、allelDigitalSignalProcessingBoard(HSPDSB)introducedinthisdissertationisthemostimportantmoduleofsignalprocessoroftheHighFrequencySurfaceWaveRadar(HFSWR).FirstthedissertationpresentsthetechnologyofparallelprocessinganditsapplicationinthefieldofDSP;thetheoryofDSPparallelsystem;thecharactersandthetechn

5、iquesofhigh-speedPrintedCircuitBoard(PCB).ByanalyzingtheparallelDSPtechnologyandhigh-speedhardwaredesigntechniques,thepaperprovidesthedesignofHSPDSPBofHFSWR,onthebasisofactualrequiredprocessingperformanceofHFSWRsignalprocessing.Inthearchitecturedesignofsystem,thedissertationputsforwardastructurewhi

6、chhashighscalability,thisstructurebringsthehighflexibilityandeffecttoHSPDSB.Inthedetaildesignprocess,thepapermainlyanalyzesthefactorswhicharepronetoafectsystemperformance,andpresentssolutionoftheproblems.ItemploysEDAtoolstodesignhigh-speedPCB,stimulatesandanalyzestheresultsofdesign.Theadoptionoftec

7、hniquesandEDAtoolsensuredesignqualityofthesystem.ThehardwarestructureofHSPDSPBdesignedinthispapercancompletelyachievetheperformancerequirementofHFSWR,whichissimple,reliableandavailability.Thepeakprocessings