【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理，具体涉及一种测高运算方法、基于microblaze的测高运算方法和系统。
技术介绍
1、在信号处理架构中，dsp+fpga是最常用的一种结构，这种架构开发周期比较短，方便维护和扩展系统，在实时信号处理工程领域十分常见。fpga具有纯硬件并行控制和编程配置灵活的特点，可以完成实时高速数据采集处理的实现。dsp运算速度高，寻址方式灵活，具有强大的通信机制，对复杂的数学运算编程难度低，可以负责高层数据量少，算法结构复杂的工作。
2、如图1所示，在实际应用中，在进行测高算法运算时，fpga一般进行数据采集和处理，dsp则利用fpga处理完成的数据信息进行测高运算。在dsp完成测高运算后，会将数据计算结果传输给fpga，并通过fpga和上位机实现数据信息的交互。
3、但是，在信号处理架构中，采用dsp+fpga的方式会占用较大的体积，且生产制造的成本也相对较高。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于，针对在信号处理架构中，采用dsp+fpga的方式会占用较大的体积，且生产制造的成本也相对较高的问题，提供一种测高运算方法、基于microblaze的测高运算方法和系统。
2、一方面，本专利技术提供了一种测高运算方法，包括以下步骤，
3、s1，采集雷达回波数据，并对所采集到的回波数据进行处理运算；
4、s2，对运算后的回波数据进行非相参积累；
5、s3，对非相参积累输出的rd图进行二维cfar最大值检测
6、s4，根据雷达波门和半功率点位置计算该非相参积累的测高值，并输出该测高值。
7、进一步的，在步骤s1中，对回波数据进行的处理运算包括数字下变频和脉压运算。
8、进一步的，在步骤s2中，对运算完成后的回波数据进行累加，并累加至8条数据，以完成非相参积累。
9、进一步的，步骤s3具体包括以下步骤，
10、先通过对非相参积累输出的rd图进行二维cfar最大值检测，以输出该非相参积累的过门限点位置、峰值功率和峰值个数；
11、然后从零到峰值功率的方向搜索第一个超过峰值点半功率的半功率点位置，并计算该非相参积累的噪声功率；
12、接着以该非相参积累的峰值功率除以该非相参积累的噪声功率得到信噪比。
13、进一步的，在步骤s3中，当所确定的过门限点数大于0，且所确定的信噪比大于12db时，执行步骤s4；否则返回步骤s2，重新进行非相参积累。
14、进一步的，还包括步骤s4，
15、s4，根据所确定的噪声功率、信噪比和峰值个数判断干扰类型，并输出到上位机进行策略决策。
16、另一方面，本专利技术还提供了一种基于microblaze的测高运算方法，包括以下步骤，
17、第一步，测高数据准备
18、对所采集的雷达回波数据进行处理运算，并将运算后的回波数据传给microblaze核；
19、第二步，软核准备
20、配置microblaze核、ip核以及外围设备；在blockdesign中搭建框架，对外围设备进行连线并进行地址分配；
21、第三步，创建软件工程
22、启动sdk，利用上述的测高运算方法完成microblaze核的测高运算程序设计和调试，并进行外围接口例化和算法实现；其中，测高数据通过的gpio响应，读取并存储在内存空间之中；
23、第四步，测高值输出
24、利用所设计的测高运输程序对目标进行测高运输，得到该目标的过门限点位置和功率，并将计算数据和干扰类型输出到fpga，由fpga转发给上位机。
25、进一步的，在第三步中，编译sdk工程并生成elf文件，将bit文件和elf文件合并并固化，以便于下一次板子上电加载程序。
26、再一方面，本专利技术还提供了一种基于microblaze的测高运输系统，包括
27、软件工程模块，包括microblaze核，且所述软件工程模块由fpga的逻辑和资源所搭建；所述microblaze核内置有根据权利要求6所述的测高运算方法所完成的测高运算程序；
28、数据准备模块，对所采集的雷达回波数据进行处理运算，并将运算后的回波数据传给所述microblaze核；
29、由测高运算程序所得到的测高值，通过fpga与上位机信息交换。
30、进一步的，在所述软件工程模块中，由fpga编写的接口与microblaze核总线相连。
31、本专利技术的有益效果为：
32、经过实践检验，本专利技术所提供的测高运算方法在使用时，可以使用fpga的逻辑和资源搭建一个软核系统，用户可以根据自己的需求对软核进行定制裁剪，增加专用功能，例如除法和浮点运算，或者删除一些系统中用不到的功能，节约资源；并通过使用fpga编写的各种接口与软核总线相连，以实现由软核进行控制，进而实现软硬件的协同工作，在保证系统性能的同时，增加了灵活性。所以，本专利技术所提供的测高运算方法在使用时，能够对dsp+fpga的结构进行改进，只使用fpga芯片来实现数据采集和测高运算，并与上位机进行通信，降低成本和体积。
33、综上，本专利技术所提供的测高运算方法在使用时，能够有效地替代传统的dsp+fpga结构，能够降低架构的体积、成本和功耗，性能指标进一步提升。既保证了fpga的高速并行数据采集处理能力，又保证了软核的算法运算和协议解析。
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1.一种测高运算方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：在步骤S1中，对回波数据进行的处理运算包括数字下变频和脉压运算。
3.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：在步骤S2中，对运算完成后的回波数据进行累加，并累加至8条数据，以完成非相参积累。
4.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：步骤S3具体包括以下步骤，
5.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：在步骤S3中，当所确定的过门限点数大于0，且所确定的信噪比大于12dB时，执行步骤S4；否则返回步骤S2，重新进行非相参积累。
6.根据权利要求1-5中任一所述的测高运算方法，其特征在于：还包括步骤S4，
7.一种基于MicroBlaze的测高运算方法，其特征在于：包括以下步骤，
8.根据权利要求7所述的基于MicroBlaze的测高运算方法，其特征在于：在第三步中，编译SDK工程并生成ELF文件，将BIT文件和ELF文件合并并固化，以便于下一次板子上电加载程序。
10.根据权利要求9所述的基于MicroBlaze的测高运输系统，其特征在于：在所述软件工程模块中，由FPGA编写的接口与MicroBlaze核总线相连。
...【技术特征摘要】
1.一种测高运算方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：在步骤s1中，对回波数据进行的处理运算包括数字下变频和脉压运算。
3.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：在步骤s2中，对运算完成后的回波数据进行累加，并累加至8条数据，以完成非相参积累。
4.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：步骤s3具体包括以下步骤，
5.根据权利要求1所述的测高运算方法，其特征在于：在步骤s3中，当所确定的过门限点数大于0，且所确定的信噪比大于12db时，执行步骤s4；否则返回步骤s2，重新进行非相参积累。
【专利技术属性】
技术研发人员：李佳卫，张倩，李一鹤，丁佳灵，李德胜，宋左乔，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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