低功耗Clock－Gating技术在SAR实时成像处理中的应用

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1、第27卷第3期电子与信息学报Vol.27No.32005年3月JournalofElectronics&InformationTechnologyMar.2005低功耗Clock-Gating技术在SAR实时成像处理中的应用陈冰冰邵洁.王贞松赵荣彩.，(中国科学院计算技术研究所北京100080)'(}i;京市遥感信息研究所北京100085)，，(解放军信.0工程大学郑州450002)摘要:功耗问题在SAR实时成像系统中是不容忽视的。该文以实时成像系统中的输入分机为研究平台，测试了信号处理中常用芯片DSP,SBSRM,FPGA在采用C

2、lock-gating技术前后，功耗的变化。通过大量的实验结果，验证了Clock-gating技术在SAR实时信号处理中的可行性，对降低SAR实时成像系统，尤其是星载实时成像系统的功耗有一定的指导意义。关键词:SAR实时成像处理，低功耗，Clock-gating技术中图分类号:TP752文献标识码:A文章编号:1009-5896(2005)03-0449-05LowPowerClock-GatingMethodandItsApplieationsinSARReal-TimeProcessorChenBing-bingShaoJie*

3、WangZhen-songZhaoRong-cai**(InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China)*(BeijingRemoteSensingInformationInstitute,Beijing100085,China)**(PLAInformation&EngineeringUniversity,Zhengzhou450002,China)AbstractPowerconsumptionhastobetakeninto

4、considerationinanappliedSARreal-timeprocessor.Thepowerconsumptionismeasuredbeforeandafterclock-gatingmethodhadbeenappliedtoDSP,SBSRAMandFPGAofanair-borneSARreal-timepreprocessorboardrespectivelybysoftware.Ithasbeenprovedthatclock-gatingmethodisfeasibleforlowpowerdesign

5、intheSARespeciallythefuturespace-borneSARreal-timeprocessor.KeywordsSARreal-timeprocessor,Lowpowerdissipation,Clock-gatingmethod1引言机载SAR增加十几倍至几十倍。此外星载SAR数据在做实时处理时，考虑到地球自转和无人职守等因素的影响，必须机载和星载合成孔径雷达((SAR)实时成像处理器从本要做距离迁移校正和自动聚焦处理，这也大大增加了对处理质上说就是一个运算能力强大的计算系统。其中DSP芯片和能力的需求。

6、在不降采样的条件下，采用Chirp-scaling算法大容量存贮器是系统功耗的主要来源[t-3]。降低系统功耗的方完成我国星载L-SAR的信号实时处理，需要44-50个法有许多种，文献【I』中给出了不同的方法可引起功耗降低的TMS320C6201-200或者TMS320C6701-167DSP14l。目前参考数据。中科院计算所研制的机载SAR实时成像处理器C6201DSP的功耗在2W左右，C6701DSP的功耗在2.7W左中有8个TMS320C6201-200DSP,1个TMS320C6701-右。那么星载实时成像处理器在正常运转条

7、件下，仅DSP167DSP。在方位向做8倍降采样时，可以在雷达脉冲重复频芯片消耗的功率就高达100-150W之间。为了满足信号处率(PRF)为2200Hz的条件下，实现8192x2048点幅面的理大容量存储的需求，实时成像系统中还包含了海量的片外实时成像。在星载SAR实时成像处理中，由于雷达照射幅存储器。根据体系结构的不同，星载实时成像处理需要的随面大，加上星载SAR卫星的运动速率是机载系统的几百倍。机存贮器容量在十几到几十个GB之间。卫星上，由于供电为了保持必要的分辨率，处理时方位向通常没有降采样的可能力的限制，对星载设备的体积功

8、耗和重量都有严格的限能性。因此星载SAR实时成像处理器要求的处理能力要比制。因此研究如何降低整个实时成像系统的功耗意义重大。2003-11-10收到，2004-02-27改回国家自然科学基金重大项目(NFNS69896250-2)资助