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ADSP-TS201在无线电测向系统中的应用
发布时间:2017-06-13 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
两种算法的流程图如图2、图3所示。
差模电感器
3.2 仿真结果
绕行电感器MUSIC算法：
仿真实验中，天线阵列为9元均匀面阵，天线阵元间距是二分之一中心波长，信号点数500点，信号来波方向为[15° 100°，60° 320°]。仿真结果见图4。
零点预处理算法：实验环境同MUSIC算法，设空间三个信号，其中期望信号来波方向为[100° 30°]，干扰信号来波方向为[40° 30°，160° 30°]。仿真结果见图5。
从图4可以看出，在[15° 100°]和[60° 320°]方向上出现了2个尖峰，说明MUSIC算法可以准确地测出空间2个信号的来向。从图5可以看出，零点预处理算法在期望方向形成主波束，在干扰方向形成门限。试验证明，选择这两种算法是正确合理的。4 DSP模块功能
系统通信的命令格式如图6。
系统工作过程如下：监控终端微机通过VXI总线给DSP-A发送命令，DSP-A接到命令后，按照内部协议产生校验码，如果与收到的校验码一致，则根据命令号进行相应的测向或波束合成操作。中断1用于DSP和监控终端微机之间的通信，中断0则用于2片DSP之间的通信。DSP-A若接到测向命令，则在DSP-A中取出测向结果；DSP-A若接到波束合成命令，则向DSP-B产生中断0，取出波束合成结果。
本系统采用2片DSP作为无线电测向系统的核心处理器，其中一片在50 ms之内完成测向，另一片在10 ms之内完成波束合成。根据实际需求，测向系统将完成以下功能：
(1)多次测向：由于实际中测向结果存在误差，通常进行多次测向，再取平均，以提高电感器生产精度。测向次数可以由用户自由选择。
功率电感器 (2)自动跟踪：系统设置为自动跟踪态时，先由DSP-A测出信号的角度信息，DSP-B再根据已知的角度信息进行波束合成，使得主波束一直对准期望信号的方向，以此达到跟踪信号的目的。
(3)指定方向：系统设置为指定方向态时，DSP-B波束合成之后将主波束指向用户指定的方向，以便用户观察自己感兴趣方向上的信号动向。
2片DSP的程序流程图如图7、图8所示。
MUSIC和零点预处理算法中大部分都是复数运算，其中复数相乘、复矩阵特征值分解所占比例较大，二维的谱峰搜索耗费较多时间。为此，充分利用了TS201芯片双处理器核的SIMD结构和单周期内可4字读写的特点。在一个周期内同时向X核读入实部，Y核读入虚部，再同时进行乘加运算，双核的使用使程序的运行周期大大减少，约为单核的1/4。对于sin和cos的计算，以0.1°为间隔进行查表运算，比级数展开大大减少了运算时间，精度也达到了系统所需的要求。此外，在TS201的仿真环境VisualDSP++3.5中，还存在Linear profiling工具，可以分析各个子函数占总运行时间的比例，对于把握整个程序的运行状况、优化程序的瓶颈，起了很好的帮助作用。由于TS201有24 Mbit等分为* Mbit存储块的大容量存储空间，它可以充分存储这2个算法所运行的全部数据，不需要进行内存扩展，这也是很多芯片所无法比拟的。综上所述，通过合理的软件结构搭东莞电感器建和一系列的程序优化措施，使DSP的运行时间能够较好地满足系统所需的要求。
5 系统特点
无线电测向系统要求必须以尽可能短的时间、尽可能高的精度对空中信号进行定位和跟踪。本系统充分考虑以上2个因素，具有以下特点：
(1)稳健、高性能的算法。通过大量的仿真实验比较，本文选择了具有高分辨率且性能稳定的MUSIC算法和零点预处理算法。良好的算法保证了系统测向的精度和运行的稳定性。
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