實(shí)例分析并行信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

　自數(shù)字計(jì)算機(jī)問世以來(lái)，計(jì)算機(jī)的處理能力已經(jīng)增長(zhǎng)了100 k倍以上。然而，現(xiàn)有性能最高的計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類對(duì)計(jì)算速度無(wú)止境的追求。
　　在科學(xué)計(jì)算、地質(zhì)分析、氣象預(yù)測(cè)、仿真模擬、圖像處理以及實(shí)時(shí)信號(hào)處理領(lǐng)域，對(duì)計(jì)算機(jī)處理速度的要求尤為迫切。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，采用超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)的處理單元功能越來(lái)越強(qiáng)，然而單處理器性能的提高受到了諸多限制。因此，滿足對(duì)運(yùn)算速度的巨大需求目前只能通過(guò)并行處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　1 概述
　　本文中設(shè)計(jì)了一種并行信號(hào)處理系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是：
　?。?）具有強(qiáng)大的處理能力，可以完成多種信號(hào)處理模式。
　?。?）信號(hào)處理功能通過(guò)大量信號(hào)處理芯片（DSP）的并行計(jì)算完成。
　　（3）信號(hào)處理功能的改變通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。
　　圖1所示的是動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的主要組成部分，虛線中的處理模塊是本文要完成的工作。
　　
　　2 幅相計(jì)算、CFAR檢測(cè)、M/N檢測(cè)
　　2.1 幅相計(jì)算
　　幅相計(jì)算指從復(fù)數(shù)據(jù)計(jì)算其幅度和相位，假使：
　　
　　2.2 CFAR檢測(cè)和M/N檢測(cè)
　　雷達(dá)信號(hào)的檢測(cè)總是在干擾背景上進(jìn)行的，為了在強(qiáng)干擾中提取信號(hào)，不僅要求有一定的信噪比，而且必須有恒虛警處理設(shè)備，恒虛警處理的目的是保持信號(hào)檢測(cè)時(shí)的虛警率恒定，這樣才能使處理機(jī)不致因虛警太多而過(guò)載。
　?。?）單元平均恒虛警（CFAR）檢測(cè)器
　　已經(jīng)知道，在低分辨率的脈沖雷達(dá)中，海浪和雨雪等分布雜波可以看作很多獨(dú)立照射單元回波的迭加，因而雜波包絡(luò)的分布服從瑞利分布，如果檢測(cè)背景中存在此類雜波，檢測(cè)門限可以通過(guò)計(jì)算雜波的均值得到，但是由于雜波在空間分布的未知性，求雜波均值只能從被檢測(cè)目標(biāo)鄰近單元來(lái)獲得，這就是比較常用的單元平均CFAR檢測(cè)器。為了減少這類檢測(cè)器在雜波邊緣內(nèi)側(cè)虛警顯著增大問題，一般采用其改進(jìn)電路—兩側(cè)單元平均選大電路，如圖2所示。在被檢測(cè)單元的兩邊，為了防止目標(biāo)本身對(duì)門限值的影響各空出了一個(gè)保護(hù)單元。