信號分析多DSP陣列系統(tǒng)設計.pdf

1、多年來，隨著通信技術和數(shù)字信號處理技術的飛速發(fā)展，DSP芯片技術應用日益廣泛。信號分析是一項通過逆向推理手段對信號進行分析的技術。DSP芯片在信號分析中也有著廣泛的應用。隨著，信號分析針對的信號變化越來越復雜，信號傳輸速率越來越快，多DSP并行陣列的應用已經(jīng)越來越受關注。 運算能力和數(shù)據(jù)傳輸能力已經(jīng)成為信號分析相關設備中的重要指標，是能否提升信號分析能力的重點。本文緊密結合“基于DSP陣列的信號分析處理設備”項目的需求，在總結D

2、SP芯片的發(fā)展和各種多DSP互聯(lián)結構的優(yōu)缺點的基礎上，設計實現(xiàn)了一種分層多DSP陣列結構和采用PCI Express體系結構的信號分析處理設備體系結構。 在DSP芯片選擇上，根據(jù)用戶的實際使用需求，在綜合分析了多個廠商，多種DSP內部結構的基礎上，選擇了具有3.6GFLOPOS的AD公司的ADSP TS-210芯片。該芯片不僅自身就有較高的運算能力，屬于高性能DSP，而且，該芯片還提供了多種接口用于和其他DSP聯(lián)接，適合構建多D

3、SP并行處理系統(tǒng)。 在多DSP互聯(lián)結構上，總結了共享總線互聯(lián)方式和點到點互聯(lián)方式的優(yōu)缺點，根據(jù)整個系統(tǒng)的可擴展要求和對多DSP陣列的靈活性要求，設計了一種分層的混合型多DSP互聯(lián)結構。底層通過共享總線將4片DSP聯(lián)接成一個多DSP簇。利用共享總線的特性，充分發(fā)揮每個DSP的性能。多DSP簇之間通過點到點的鏈路口聯(lián)接，不僅可以提供高達500MB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而且可以靈活的將多個多DSP簇聯(lián)接在一起構成松耦合并行處理系統(tǒng)。

4、 在整個設備的體系結構上，采用了PCI Express體系結構。每個模塊由通過ALTERA公司的高性能FPGA實現(xiàn)的x4 PCIE端點和上位機進行數(shù)據(jù)傳輸。該接口理論上可提供高達1GB/s的數(shù)據(jù)傳輸率。同時，通過專有ASIC芯片構建PCIE的交換體系用于滿足整個系統(tǒng)的可擴展要求。 最后，在由整個系統(tǒng)的部分模塊構成的實驗平臺上，通過FFT算法和符合優(yōu)勢統(tǒng)計算法簡單測試了硬件平臺的實際性能，證明了該系統(tǒng)可以滿足信號分析的應用需求