分塊并行DBF算法及其實現(xiàn).pdf

1、隨著信號處理技術(shù)的發(fā)展，自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)在雷達(dá)和通信等軍用、民用領(lǐng)域中有著廣闊的發(fā)展前景。采用自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)的雷達(dá)具有自適應(yīng)對抗有源干擾的能力。本文進(jìn)行了分塊并行的數(shù)字波束形成算法的硬件實現(xiàn)工作，主要工作包括以下幾個方面： 1)針對DBF算法運(yùn)算量大，以及實時性很高的特點，并結(jié)合FPGA和PowerPC的各自的特點，確定了FPGA+PowerPC的DBF處理器的硬件實現(xiàn)方案。 2)由于使用FPGA的實現(xiàn)DB

2、F算法時，數(shù)據(jù)計算的精度(數(shù)據(jù)位寬)有限，必須采用數(shù)據(jù)截取的方法。使用MATLAB對SLCMV的硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，設(shè)計了一種合理的數(shù)據(jù)截取方案，保證硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理性、正確性。 3)根據(jù)SLCMV的算法中不同部分的運(yùn)算特點，將SLCMV算法分為兩部分來實現(xiàn)。運(yùn)算量較大、運(yùn)算復(fù)雜程度較小的部分在FPGA上采用流水線的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，主要包括迭代過程中大量的復(fù)數(shù)乘法和復(fù)數(shù)累加運(yùn)算；運(yùn)算量較小、運(yùn)算較復(fù)雜的部分由PowerPC來實現(xiàn)，

3、主要包括步長計算，約束向量等計算等。 4)通過使用通用輸入輸出設(shè)備(GPIO)，RAM控制器，RS232以及PowerPC405構(gòu)建PowerPC硬件平臺，設(shè)計了合理的FPGA與PowerPC之間的控制、應(yīng)答機(jī)制，并實現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)傳輸，完成硬件系統(tǒng)的調(diào)試與測試。通過比較硬件輸出的結(jié)果與MATLAB程序的結(jié)果，證實了硬件實現(xiàn)的正確性。 5)作為比較，編寫了完全由PowerPC串行實現(xiàn)的SLCMV程序，將它和并行程序分別