脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111352085A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010355411.8(22)申请日2020.04.29(71)申请人北京国鼎源创智能科技有限公司地址100000北京市海淀区上地十街1号院2号楼15层1504(72)发明人周海洋姜明赵建平孙力(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.G01S7/40(2006.01)G01S17/58(2006.01)权利要求书4页说明书7页附图1页(54)发明名称脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统(57)摘要本发明公开了一种脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其包括信号源、距离向计算单元、方位向计算单元三部分，通过配置该系统的输入参数，可以模拟不同的雷达接收信号特征和不同的雷达信号并行处理方式，从而在脉冲多普勒雷达信号处理系统设计之前完成对同并行处理方式的性能和所需计算资源情况的评估，以指导雷达信号处理系统的设计。本发明具有使用方便、运算快速、适应多种雷达信号并行处理方式的主要特点。CN111352085ACN111352085A权利要求书1/4页1.一种脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其特征在于：其包括：信号源模块，其包括若干通道部分、与链路生成部分；距离向计算模块，其包括若干距离向计算单元组，每个所述距离向计算单元组包括若干基本距离向计算单元；方位向计算模块，其包括若干方位向计算单元组与一单元组间交换网络，每个所述方位向计算单元组包括若干基本方位向计算单元、与一单元组内交换网络；其中，每个所述通道部分生成脉冲多普勒雷达中一个信号接收通道产生的数据，输出给链路生成部分；每个所述链路生成部分对多个通道部分的数据进行打包，形成脉冲多普勒雷达信息处理过程中的一条数据链路中的数据，输出给距离向计算模块中对应的距离向计算单元组；所述距离向计算单元组的数量与所述链路生成部分的数量相同，所有距离向计算单元组与基本距离向计算单元均具有唯一编号；所有基本距离向计算单元并行完成所在距离向计算单元组接收到的链路数据，并模拟计算探测目标与雷达位置间距离的计算过程，所得的计算结果输出给方位向计算模块中对应的方位向计算单元组；所有方位向计算单元组与所有基本方位向计算单元均具有唯一编号；所有基本方位向计算单元共同协作处理所在方位向计算单元组接收到的链路数据，并模拟雷达根据接收回波多普勒效应计算目标方位的过程；所述单元组间交换网络用于模拟方位向计算过程中，各个方位计算单元之间数据交换的通道和性能；所述单元组内交换网络用于模拟方位向计算过程中，各个基本方位向计算单元之间数据交换的通道和性能。2.如权利要求1所述的脉冲多普勒雷达信号处理性能及计算资源使用判定系统，其特征在于：所述判定系统包括10个输入参数，且根据所述10个输入参数得到14个中间参数；其中所述10个输入参数如下：输入参数1：雷达接收数据通道数据ChanNum，单位：个；输入参数2：雷达信号脉冲重复间隔PRI，单位：秒；输入参数3：雷达信号脉冲宽度PulseWidth，单位：秒；输入参数4：雷达接收信号采样率SampRate，单位：Hz；输入参数5：雷达一个接收信号相干处理间隔中的脉冲数量AccaPulse，单位：个；输入参数6：雷达信号接收模数转换器AD采样位宽ADSamplingBitWidth，单位：比特；输入参数7：雷达信号处理过程中一条链路中集成的通道数量PackNum，单位：个，PackNum应为0或正整数，并满足PackNum＝log2ChanNum；输入参数8：雷达信号处理过程中计算资源处理性能，该参数为一个表格，记录计算资源进行不同点数FFTPulseCompNum运算时消耗的时间，其中，点数单位：个，FFT运算消耗时间FFTDelay，单位：秒；输入参数9：单元组间交换网络和单元组内交换网络的数据传输性能NetSpeed，单位：比特/秒；输入参数10：基本方位向计算单元中并行执行的线程数NoDC，单位：个；所述14个中间参数如下：2CN111352085A权利要求书2/4页中间参数1：每个雷达接收数据通道一个周期内的数据量＝(PRI-PulseWidth)×SampRate×ADSamplingBitWidth×2；中间参数2：链路生成部分数量＝ChanNum/PackNum；中间参数3：距离向计算单元组数量＝链路生成部分数量；中间参数4：距离向计算中，脉冲压缩点数PulseCompNum＝2ceil(log2(PRI×SampRate))+1；中间参数5：基本距离向计算单元完成脉冲压缩的延时PulseCompressionComp