基于C6678平台的ISAR算法实现 C6678

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基于C6678平台的ISAR算法实现

基于C6678平台的ISAR算法实现0引言随着现代雷达技术的高速进展，雷达信号处理系统运算量大、算法布局繁杂的特点日益明显，对大带宽、远距离的高辨识率实时成像技术需求越来越迫切，这对系统实时信号处理和数据吞吐才能提出了极高的要求。

考虑到机载雷达受空间和重量等因素的限制，对雷达设备量的限制极为苛刻，高集成度的雷达信号处理系统那么显得尤为重要。因此，如何解决大数据处理量和小设备量之间的冲突成为实时处理的关键。本文选择TI公司推出的一款全新的高性能DSP处理器TMS320C6678(简称C6678)构建的高速处理平台，很好的解决了该冲突。

1C6678平台概述1.1处理平台介绍C6678是一款TI公司2022年11月发布的基于Keystone架构的8核DSP处理器，单核主频1.25GHZ，能实现40GMAC定点计算与20GFLOP的浮点计算才能，单核都有自己独立的32KB的LIP、32KB的LID以及512KB的L2，8核，还共享4MBSRAM，芯片内部集成了Rapidl0、千兆以太网、PCIe、EDMA等高速接口，可以得志片间（两片C6678之间）、板间（两个C6678板卡之间）高速的数据交换需求。此外，片内集成了大量的硬件加速器，例如PacketAccelerator，MulticoreNavigator等，被广泛的应用于通讯、雷达、声纳、火控、电子对抗等领域。同时，芯片还供给完善的多核同步机制，极大提升了系统软件的并行处理才能。目前，基于C6678的硬件和软件平台成为信号处理的主流。

与上一代信号处理器TS201相比，无论从主频、多核并行技术、存储才能以及总线吞吐才能各个方面，均性能优势明显。

1.2Rapidl0总线拓扑关系串行Rapidl0是一种用于芯片或背板间互联的新型高速接口，是一种开放式互连协议标准，以其高效率、高稳定性、低系统本金特点，为通信系统各器件间供给了高带宽、低延时数据传输的解决方案，同时拥有支持点对点或点对多点的通信才能，兼容性和可扩展性是该系统架构最大的优点，在拥有SRIOSWITCH的架构下可自由增减端点设备。以一个模块4片C6678，一个系统2个模块为例，每个模块32个DSP核，共64核，如何简朴高效实现64个分布式节点的通讯成为了实时系统的关键。Rapidl0数据链路拓扑架构如图l。

1.3多核并行处理拓扑关系单片C6678具有强大的8核处理才能，同时OSEck也对IPC举行了底层封装，利用Signal信号灯实现了进程间的多核同步，极大提升了系统软件的并行才能。此外，多核间也可以通过共享数据区置同步标志来实现同步。通常可以将并行管理机制分为两类：主从式同步和独立同步机制。

主从式拓扑架构如图2所示。该方式可在多进程系统下实现，OSEck供给了该底层多进程机制，将主核（操纵核，通常为0核）划分为Client进程和Server进程。Client进程主要负责外部中断的输入判断和多核同步信号灯的分发和收集，实现多核的处理同步；

Server进程主要完成数据运算和交换，完成后发起同步信号灯给Client进程，说明当前操作已完成，采纳下一个处理步骤，Server进程之间没有任何握手。

独立同步机制那么相对简朴，主要是8个Server进程在共享空间独立举行同步标志的读写。每个Server进程处理前先清各自标志字，每次处理终止后置终止标志，每个进程独立读取全体标志字，当完整收集到8个标志字后，认为完成一次处理同步。该同步过程没有主从之分，各个Server进程独立举行同步判断，简朴稳当，与主从方式相比，各有优缺点。

本文采用主从式同步方式。

2ISAR介绍2.1成像原理通常，ISAR成像是利用目标相对于雷达的转动形成确定的转角来实现成像。当目标以散射点模型表示时，若目标处于雷达的远场，雷达电磁波可用平面波表示，在只有平动分量的处境下，目标上各散射点回波的多普勒完全一致，对雷达成像没有付出，因此为ISAR成像供给有用信息的只有转动分量，在图象重构前需要将平动分量精确补偿掉。

常规距离多普勒(RD)算法的运动补偿可分为两步：第一步是粗补偿即包络对齐，相当于使得目标上同一散射点的回波位于同一距离单元内，通过包络对齐的粗补偿，使得各次回波中目标上相应的距离单元根本对准，但回波信号的相位还是混乱的，务必举行相位校正，经过相位校正后的信号才能举行相参积累。通常以第一次回波为基准校正初相误差。

其次步是精补偿即初相校正，相当于将目标上的某一特显点等效地置于转台轴心。即认为在不大的角度范围里，目标可用位置固定、强度不变的某些散射点表示它的散射特性。

2.2关键参数2.2.1距离辨识率3.2包络对齐包络对齐主要是逐个对各脉冲回波举行与参考脉冲的相关处理和自身的移位处理，利用强散射点的距离向位置平移来实现平动分量的补偿，以第一个回波为参考，通过强散射点之间的相关性来实现距离门的细化修正，迭代次数抉择了修正量的精度，需要综合考虑实时系统的处理才能。以第一个脉冲为基准，后一个脉冲与前面脉冲模值和举行相关运算操作。

(1)找最大相关值和对应位置以第一个脉冲最大值位置为基准，后面的脉冲最大值位置偏移量error为当前脉冲最大值位置与第一个脉冲最大值位置之差。

(2)对每个脉冲的最大值偏移位置所在距离门举行精化处理，K为精化因子，将一个距离门等分1/K，计算K次，得到K个相关值，并找到其中