脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统技术方案

本发明专利技术公开了一种脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其包括信号源、距离向计算单元、方位向计算单元三部分，通过配置该系统的输入参数，可以模拟不同的雷达接收信号特征和不同的雷达信号并行处理方式，从而在脉冲多普勒雷达信号处理系统设计之前完成对同并行处理方式的性能和所需计算资源情况的评估，以指导雷达信号处理系统的设计。本发明专利技术具有使用方便、运算快速、适应多种雷达信号并行处理方式的主要特点。

【技术实现步骤摘要】
脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统
本专利技术属于雷达信号处理系统性能分析
，特别是涉及一种脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统。
技术介绍
脉冲多普勒雷达是一种利用脉冲反馈时间和多普勒效应来探测运动目标的位置和相对运动速度的雷达。这种雷达信号处理系统对于其性能有着重要影响。通常，设计脉冲多普勒雷达信号处理系统时，根据雷达信号处理算法设计信号处理系统，特别是处理过程中的并行方法；之后，选用性能尽可能高的专用雷达信号处理计算机，并在此计算机上编程实现并行雷达信号处理算法；最后，对雷达信号处理系统的功能和性能进行测试，检验是否满足设计要求，与此同时，也要测试专用雷达信号处理计算机的性能余量是否满足突发的处理数据量增加或者能否满足未来改进的算法处理要求。如果发现雷达信号处理系统性能不能满足设计要求，或者雷达信号处理计算机性能已经逼近极限，无法承载突发数据处理，也无法承担更高性能算法的实现，则必须重新设计雷达信号处理过程或者选用性能更高的专用雷达信号处理计算机。雷达信号处理系统的重新设计，会导致雷达信号处理系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其特征在于：其包括：/n信号源模块，其包括若干通道部分、与链路生成部分；/n距离向计算模块，其包括若干距离向计算单元组，每个所述距离向计算单元组包括若干基本距离向计算单元；/n方位向计算模块，其包括若干方位向计算单元组与一单元组间交换网络，每个所述方位向计算单元组包括若干基本方位向计算单元、与一单元组内交换网络；/n其中，/n每个所述通道部分生成脉冲多普勒雷达中一个信号接收通道产生的数据，输出给链路生成部分；/n每个所述链路生成部分对多个通道部分的数据进行打包，形成脉冲多普勒雷达信息处理过程中的一条数据链路中的数据，输出给距离向计算模块...

【技术特征摘要】
1.一种脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其特征在于：其包括：
信号源模块，其包括若干通道部分、与链路生成部分；
距离向计算模块，其包括若干距离向计算单元组，每个所述距离向计算单元组包括若干基本距离向计算单元；
方位向计算模块，其包括若干方位向计算单元组与一单元组间交换网络，每个所述方位向计算单元组包括若干基本方位向计算单元、与一单元组内交换网络；
其中，
每个所述通道部分生成脉冲多普勒雷达中一个信号接收通道产生的数据，输出给链路生成部分；
每个所述链路生成部分对多个通道部分的数据进行打包，形成脉冲多普勒雷达信息处理过程中的一条数据链路中的数据，输出给距离向计算模块中对应的距离向计算单元组；
所述距离向计算单元组的数量与所述链路生成部分的数量相同，所有距离向计算单元组与基本距离向计算单元均具有唯一编号；所有基本距离向计算单元并行完成所在距离向计算单元组接收到的链路数据，并模拟计算探测目标与雷达位置间距离的计算过程，所得的计算结果输出给方位向计算模块中对应的方位向计算单元组；
所有方位向计算单元组与所有基本方位向计算单元均具有唯一编号；所有基本方位向计算单元共同协作处理所在方位向计算单元组接收到的链路数据，并模拟雷达根据接收回波多普勒效应计算目标方位的过程；
所述单元组间交换网络用于模拟方位向计算过程中，各个方位计算单元之间数据交换的通道和性能；所述单元组内交换网络用于模拟方位向计算过程中，各个基本方位向计算单元之间数据交换的通道和性能。


2.如权利要求1所述的脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其特征在于：所述判定系统包括10个输入参数，且根据所述10个输入参数得到14个中间参数；其中所述10个输入参数如下：
输入参数1：雷达接收数据通道数据ChanNum，单位：个；
输入参数2：雷达信号脉冲重复间隔PRI，单位：秒；
输入参数3：雷达信号脉冲宽度PulseWidth，单位：秒；
输入参数4：雷达接收信号采样率SampRate，单位：Hz；
输入参数5：雷达一个接收信号相干处理间隔中的脉冲数量AccaPulse，单位：个；
输入参数6：雷达信号接收模数转换器AD采样位宽ADSamplingBitWidth，单位：比特；
输入参数7：雷达信号处理过程中一条链路中集成的通道数量PackNum，单位：个，PackNum应为0或正整数，并满足PackNum＝log2ChanNum；
输入参数8：雷达信号处理过程中计算资源处理性能，该参数为一个表格，记录计算资源进行不同点数FFTPulseCompNum运算时消耗的时间，其中，点数单位：个，FFT运算消耗时间FFTDelay，单位：秒；
输入参数9：单元组间交换网络和单元组内交换网络的数据传输性能NetSpeed，单位：比特/秒；
输入参数10：基本方位向计算单元中并行执行的线程数NoDC，单位：个；
所述14个中间参数如下：
中间参数1：每个雷达接收数据通道一个周期内的数据量＝(PRI-PulseWidth)×SampRate×ADSamplingBitWidth×2；
中间参数2：链路生成部分数量＝ChanNum/PackNum；
中间参数3：距离向计算单元组数量＝链路生成部分数量；
中间参数4：距离向计算中，脉冲压缩点数PulseCompNum＝2ceil(log2(PRI×SampRate))+1；
中间参数5：基本距离向计算单元完成脉冲压缩的延时PulseCompressionComputeDelay＝FFTDelay×2.3；
中间参数6：距离向计算单元组完成一条链路上的所有通道一个周期数据计算的延时LinkComputeDelay＝PulseCompressionComputeDelay×PackNum；
中间参数7：一个距离向计算单元组包含的基本距离向计算单元数量＝ceil(LinkComputeDelay/PRI)，其中，ceil(x)表示对x进行上取整操作；
中间参数8：方位向计算单元组数量＝链路生成部分数量；
中间参数9：一个方位向计算单元组包含的基本方位向计算单元组数量＝cast(int,ceil(ChanNum/PackNum/2))，其中，cast(int，x)表示将x转换为整数类型的操作；
中间参数10：帧时间CPI＝PRI×AccaPulse；
中间参数11：一条链路的求滤波系数时间＝pow(2,ChanNum/8)×250e-6/NoDC，其中，pow(2，x)表示求2的x次幂；
中间参数12：一条链路的滤波时间＝(FFTDelay×0.25)/8/NoDC；
中间参数13：一条链路的目标检测时间＝(FFTDelay×0.5)/8/NoDC；
中间参数14：一条链路的目标处理时间＝(FFTDelay×0.25)/8/NoDC。


3.如权利要求2所述的脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其特征在于：所述信号源模块根据输入参数产生所述判定系统使用的数据包，其包括以下步骤：
1)信号源模块根据ChanNum和链路生成部分数量两个参数，分别产生与其值相同的通道部分和链路生成部分，通道部分和链路生成部分分别从1开始编号，之后，将通道部分以链路生成部分数量进行分组并进行编号，1号分组中的所有通道部分与1号链路生成部分连接，2号分组中的所有通道部分与2号链路生成部分连接，以此类推，直到所有通道部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海洋，姜明，赵建平，孙力，
申请(专利权)人：北京国鼎源创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11