基于脉冲参数配置多CPU并行处理的脉内实时分析处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于脉冲参数配置多CPU并行处理的脉内实时分析处理方法，属于无源探测技术被动雷达数据处理领域，针对脉内特征分析效率较低，处理速度慢，无法实现脉内实时分析处理的问题。包括如下步骤：数字信号处理板FPGA将过门限检测到的脉冲信号打包成中频数据格式包发送给PowerPC，PowerPC的CPU1开辟缓存，接收中频数据，建立脉冲索引，并快速计算脉宽；将脉宽小于门限的中频数据包直接快速解析PDW，并将PDW发送至CPU4；脉宽大于门限的中频数据包打上标记发送至CPU2、CPU3、CPU4，这三块CPU对于接收到的中频数据进行解析，识别脉内调制类型、计算脉内特征参数，形成PDW数据并发送至CPU4进行汇总；最后CPU4开辟的大缓存对所有接收到的PDW按脉冲到达时间排序，完成信号分选。分选。分选。

【技术实现步骤摘要】
基于脉冲参数配置多CPU并行处理的脉内实时分析处理方法


[0001]本技术属于无源探测技术被动雷达数据处理领域。

技术介绍

[0002]被动雷达侦测技术在不断地发展，其数据处理的速度、效率和实时性要求也越来越高，现有的被动雷达数据处理分机大部分存在处理速度过慢、效率较低的问题。被动雷达数据处理分机中的脉内分析功能主要根据分系统构架的不同，在工控计算机，单板计算机，DSP或者PowerPC平台上实现，对前端信号处理板FPGA送来的中频数据进行脉内分析处理。随着被动雷达技侦系统对实时脉内分析的要求越来越高，如何加快数据处理速度，让脉内分析达到实时处理是一大难题。
[0003]雷达信号脉冲脉内分析处理由于中频数据量大，大脉宽信号的数据处理较慢，单CPU在完成数据分析与处理功能时，会导致数据处理速度过慢、不满足实时性处理要求。且现有的数据处理硬件平台一般都具有多片CPU支持，如何高效利用好有限的硬件资源，通过多路并行处理等方式以实现雷达信号的脉内实时分析是一大难题。

技术实现思路

[0004]为解决中频数据量大时，大脉宽信号无法实现脉内实时分析处理的问题，本专利技术提供了一种基于脉冲参数配置多CPU并行处理的脉内实时分析处理方法。
[0005]本专利技术提出的技术方案包括：
[0006]数字信号处理板FPGA将过门限检测到达脉冲信号打包成中频数据格式包发送给PowerPC，PowerPC的CPU1开辟缓存，接收中频数据，建立脉冲索引，并快速计算脉宽；将脉宽小于门限的中频数据包直接快速解析PDW，并将PDW发送至CPU4；脉宽大于门限的中频数据包打上标记发送至CPU2、CPU3、CPU4，这三块CPU对于接收到的中频数据进行解析，识别脉内调制类型、计算脉内特征参数，形成PDW数据并发送至CPU4进行汇总；最后CPU4开辟的大缓存对所有接收到的PDW按脉冲到达时间排序，完成信号分选。
[0007]进一步的，CPU1将脉宽大于门限的中频数据包打上标记放入中频缓存，查看CPU2、CPU3、CPU4是否闲置，并将中频缓存中解包的数据发送至另外三个CPU中闲置的CPU；CPU2、CPU3、CPU4对于接收到的中频数据进行解析，预处理、识别脉内调制类型、计算脉内特征参数，形成PDW数据并发送至CPU4进行汇总；CPU4的中频缓存区接收CPU1发送来的中频脉冲数据，进行与CPU2、CPU3一样的脉内特征分析处理步骤，将得到的PDW存放到PDW缓存区；同时，CPU4也接收CPU1、CPU2、CPU3发送过来的PDW，按顺序存放至PDW缓存区；缓存存放满时将PDW按脉冲到达时间重新排序，最后进行辐射源分选、融合等操作并及时清空缓存。
[0008]本专利技术的有益效果是：PowerPC板卡上四片处理器进行合理的任务划分，充分利用了硬件资源，提出了提速的改进方法，能提高雷达信号脉内调制类型识别与脉内特征参数估测的速度，在数据量大时达到实时分析处理。实验结果表明，该技术可以极大提高数据分析处理的速度，具有较好的工程实现性能。
附图说明
[0009]图1数据流程图；
[0010]图2四片CPU数据处理图。
具体实施方式
[0011]本专利技术总体流程图如图2所示。优选的实施例步骤包括：
[0012]Step1；CPU1接收前端数字信号处理板FPGA发送过来的中频脉冲数据包，开辟四段缓存存放脉冲数据；创建索引，对脉冲数据解包，并快速计算脉宽；
[0013]Step2：CPU1将脉宽小于门限的中频数据包直接快速解析PDW，并将PDW发送至CPU4，CPU4将接收到的PDW存入PDW缓存中；
[0014]Step3：CPU1将脉宽大于门限的中频数据包打上标记放入中频缓存，查看CPU2、CPU3、CPU4是否闲置，并将中频缓存中解包的数据发送至另外三个CPU中闲置的CPU；
[0015]Step4：CPU2、CPU3、CPU4对于接收到的中频数据进行解析，预处理、识别脉内调制类型、计算脉内特征参数，形成PDW数据并发送至CPU4进行汇总；
[0016]Step5：CPU4的中频缓存区接收CPU1发送来的中频脉冲数据，进行与CPU2、CPU3一样的脉内特征分析处理步骤，将得到的PDW存放到PDW缓存区；同时，CPU4也接收CPU1、CPU2、CPU3发送过来的PDW，按顺序存放至PDW缓存区。缓存存放满时将PDW按脉冲到达时间重新排序，最后进行辐射源分选、融合等操作并及时清空缓存；
[0017]Step6将辐射源结果RDW发送至终端显控。对于NS、LFM、BPSK、QPSK、FSK这几种雷达脉内调制信号，各取200个脉冲进行实施，得到的处理时间和加速比如表1所示。
[0018]表1多种脉内调制类型在处理200个脉冲用时对比表
[0019]脉内调制类型单CPU用时(s)多CPU用时(s)加速比NS3.821.153.32LFM8.572.243.82BPSK9.072.893.13QPSK9.172.963.09SK10.213.073.33
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于脉冲参数配置多CPU并行处理的脉内实时分析处理方法，其特征在于：数字信号处理板FPGA将过门限检测到的脉冲信号打包成中频数据格式包发送给PowerPC，PowerPC的CPU1开辟缓存，接收中频数据，建立脉冲索引，并快速计算脉宽；将脉宽小于门限的中频数据包直接快速解析PDW，并将PDW发送至CPU4；脉宽大于门限的中频数据包打上标记发送至CPU2、CPU3、CPU4，这三块CPU对于接收到的中频数据进行解析，识别脉内调制类型、计算脉内特征参数，形成PDW数据并发送至CPU4进行汇总；最后CPU4开辟的大缓存对所有接收到的PDW按脉冲到达时间排序，完成信号分选。2.根据权利要求1所述的基于脉冲参数配置多CPU并行处理的脉内实时分析处理方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：