基于DSP的波束形成算法并行实现方法研究

分别以延时求和波束形成和频域相移波束形成为例,讨论了基于DSP系统的不同波束形成方法下任务的并行划分,并在基于TMS320C6416的分布式硬件处理板上对两种方法进行了仿真和实现,对其性能进行了分析和比较。     

基于GPU的MVDR波束形成算法并行实现方法

针对MVDR波束形成算法的高效GPU并行实现问题,在探讨了MVDR算法原理、数值算法及计算热点的基础上,结合GPU体系架构和CUDA程序设计,对MVDR算法中计算量最大的方位谱求解等部分进行CUDA并行化设计与实现,给出了并行算法的任务线程划分、存储映射策略,设计实现了GPU与CPU协同计算.并将GPU-MVDR并行程...     

子阵波束域自适应波束形成方法研究

阵列输出的有限次快拍处理等效地增加了信号之间及信号与噪声之间的相关性,导致了现有的子阵自适应处理方法在小快拍数目时的性能损失.现提出一种子阵波束域自适应波束形成算法,通过对子阵多波束输出的协方差矩阵求平均,减弱信号之间的相关性,从而提高自适应波束形成算法的性能.仿真结果表明,该提算法在小快拍数情况能够大大提高输出信干噪比,并有效地抑制阵元上接收的随机噪声.     

基于自适应滤波技术的舰船信号处理研究

为解决传统舰船信号处理技术对信号处理有效性较低的不足,提出基于自适应滤波技术的舰船信号处理研究。基于自适应滤波技术的引入,搭建舰船信号处理接口,完成基于自适应滤波技术舰船信号处理模型的构建。依托信号处理参数的确定,实现对舰船信号的处理,完成了提出的基于自适应滤波技术的舰船信号处理研究。试验数据表明,基于自适应滤波技术的舰船信号处理方式较传统舰船信号处理方法,舰船信号处理有效性提高52.07%,适用于不同环境下的舰船系统通信信号处理。     

基于双核DSP的科氏质量流量计并行信号处理

科里奥利质量流量计可直接测量介质质量流量与密度,因而被广泛应用于海洋石油领域。针对单处理器难以保证CMF信号处理实时性要求的问题,基于双核DSP设计了多任务分布的CMF并行信号处理方法。完成数据采集与数字滤波计算任务的预处理进程与完成频率检测与相位差检测任务的后处理进程以并行方式分布在双核DSP中,2个进程之间通过核间中断进行同步。为了验证相位差检测实时性与精度,构建了CMF信号处理验证平台。实验结果表明,基于双核DSP的CMF并行信号处理方法具有更高的精度与实时性。     

基于双核DSP的科氏质量流量计并行信号处理

科里奥利质量流量计可直接测量介质质量流量与密度,因而被广泛应用于海洋石油领域。针对单处理器难以保证CMF信号处理实时性要求的问题,基于双核DSP设计了多任务分布的CMF并行信号处理方法。完成数据采集与数字滤波计算任务的预处理进程与完成频率检测与相位差检测任务的后处理进程以并行方式分布在双核DSP中,2个进程之间通过核间中断进行同步。为了验证相位差检测实时性与精度,构建了CMF信号处理验证平台。实验结果表明,基于双核DSP的CMF并行信号处理方法具有更高的精度与实时性。     

主瓣干扰下平面阵自适应波束优化方法

在自适应波束形成中,若干扰信号从主瓣进入,往往引起副瓣增高、主瓣变形且峰值偏移,波束性能明显恶化。针对平面阵,通过构造干扰阻塞矩阵,首先对主瓣内的干扰进行相消预处理,再进行自适应波束形成,最后进行权系数补偿,消除主波束偏移。仿真结果表明,该方法能有效消除主瓣干扰和解决波束畸变问题,提高自适应波束的性能。     

数字阵列在实时信号处理中的研究

在海上舰船雷达信号实时处理系统中,数字阵列信号处理技术由于其具有对雷达信号的多通道、多任务并行处理能力而得到较为广泛的应用,但是其在信号处理过程中的任务分解及流水作业还存在需要克服的难题。本文提出一种基于DSP的分布式数字阵列信号异步处理结构,对雷达信号的多通道并发以及同一通道内的流水作业均采用并行技术进行数据的划分及处理,最后基于分布式DSP完成算法的仿真设计,结果表明在实效性能上有较大的提高。     

一种自适应伪并行改进遗传算法

针对基本遗传算法中存在的一些不足,例如"早熟"现象和计算速度较慢等缺点,对进化算子作一定的改进,在单台计算机上实现并行计算思想与遗传算法的结合,提出了一种新的伪并行改进遗传算法.最后通过典型测试函数的数值算例验证,表明该算法不但有效地克服了遗传算法的缺点,而且精度和收敛速度都有明显的提高.     

一种自适应伪并行改进遗传算法

针对基本遗传算法中存在的一些不足，例如“早熟”现象和计算速度较慢等缺点，对进化算子作一定的改进，在单台计算机上实现并行计算思想与遗传算法的结合，提出了一种新的伪并行改进遗传算法。最后通过典型测试函数的数值算例验证，表明该算法不但有效地克服了遗传算法的缺点，而且精度和收敛速度都有明显的提高。     

自适应信号处理在海面通信信号处理中的应用

在海面无线通信系统中,短波通信技术由于其高速的数据传输特性得到了广泛应用。但是一方面由于海面噪声引起的码间干扰由此造成的信号畸变,另一方面海面多径信道在短波通信中引起的实际无线信道系数的多变性均要求通信系统中的均衡滤波器能快速自适应进行修正。本文在研究现有自适应信号处理算法的基础上,提出一种新的基于异构补偿的自适应反馈滤波算法。最后利用此方法对短波无线通信系统进行了仿真,结果表明,此算法具有良好的稳定性及收敛性。     

自适应信号处理抗双基地直达声干扰仿真研究

以双基地声呐水中目标探测为应用背景,针对直达声干扰信号的特性,研究了一种基于自适应信号处理的直达声去除方法,并进行模拟仿真研究,仿真结果验证了算法的有效性。     

多波束宽带恒定束宽波束形成器的DSP实现

波束形成是声纳、雷达信号处理中的重要环节。由于高性能的宽带波束形成算法运算量大交难以实时实现,因此开发研制高速度、高精度、高性能的波束形成器、就很必要。文章提出采用ＴＭＳ３２０Ｆ２０６及ＩＭＳＡ１００为主要芯片,构成多波束宽恒定束宽波束形成器,可实现实时、高速、高性能的多波束宽带恒定束宽波束形成,并给出了具体设计方案。水池实验结果,表明本文的系统设计方案正确、可靠。     

双约束条件的时域MVDR自适应波束形成方法

最小方差无失真响应(MVDR)自适应波束形成方法拥有高空间分辨率、低旁瓣级等优势。基于构造时域解析信号的时域MVDR方法 TMVDR(Time-domain MVDR)有效提高了MVDR最优权向量估计的稳定性。但是对于大孔径主动声呐,由于累积快拍数过少或者阵型失配引起的最优权向量估计误差,会导致TMVDR方法输出功率失真。本文在TMVDR基础上提出一种双约束条件的时域MVDR自适应波束形成方法 DCTMVDR(Double constraint Time-domain MVDR)。该方法能够有效提高最优权向量估计的稳定性,改善输出功率失真问题,并且实现在单次快拍内进行最优权向量的估计,规避MVDR需要大量快拍支持的缺陷,适用于主动声呐。数值仿真和实验数据分析验证了该方法的有效性。     

改进粒子群优化算法自适应波束形成技术

本文研究了利用粒子群优化算法进行自适应方向图控制的综合方法,给出了自适应阵列处理的数学模型以及LCMV自适应波束形成器的数学表达,介绍了粒子群优化算法的基本思想和算法流程。结合粒子群优化算法和自适应方向图控制的相关知识,本文提出一种基于多虚拟干扰源的改进粒子群算法并将其应用于LCMV自适应波束形成器以提升其性能并进行自适应方向图控制。仿真结果表明,该方法可有效改善LCMV自适应波束形成方法在多重干扰情况下零陷生成效果不佳、低快拍下性能较差等缺点,改善输出信干噪比,并在加深零陷和降低旁瓣等方面效果显著。     

九宫算法的并行实现

利用遗传算法的内在并行机械进行九宫排定是一种新方法，本文根据这种方法在局域网上实现了九宫排定的分布式求解，提高了算法求解速度。     

船舶通信系统中的数字阵列实时信号处理算法

船舶在海上所处的环境较为复杂,多径衰减、时延严重影响了船舶通信性能。本文首先研究数字阵列雷达的基本原理,以及结构构成,在此基础上,为了实现多船舶用户之间的高效通信,对雷达采集到的信息进行数字波束合成处理,利用加权因子对回波信号相位进行补偿,产生相位加权值,然后对各个阵元信号进行加权求和,最后得到合成信号,通过这种方式以此来提高系统的自适应能力。     

船舶通信系统中的数字阵列实时信号处理算法

船舶通信系统的数字阵列信号处理与调制能力,将直接关系到船舶远洋行驶中的安全性,针对传统数字信号处理算法抗噪声干扰能力差、信号处理误差高的不足,提出一种基于正交解调的数字阵列信号处理算法研究。利用正交分解方法将原始的含噪信号分解为横向数字阵列信号与纵向数字阵列信号,再分别对阵列信号进行滤波匹配与消噪处理,能够在保存关键信息的前提下消除大部分环境噪声的干扰。仿真结果表明,提出算法信号处理的峰值信噪比更具优势,同时在信号处理时延及控制误差方面也优于传统算法。     

基于多维波形分集数字波束形成SARS模型

提出一种新型多维波形分集数字波束形成合成孔径雷达系统,依据DPCA技术,基于传统的精确传递函数(ETF)成像算法推导出系统传递函数。分析表明,新系统能够减少方位模糊并能提高成像带宽。最后通过仿真研究证明该新型雷达有更多的处理自由度,可以减小方位向系统的采样频率。