雷達(dá)信號處理芯片技術(shù)/雷達(dá)與探測前沿技術(shù)叢書
定 價:136 元
叢書名:“十二五”國家重點出版規(guī)劃項目國家出版基金項目
- 作者:洪一,陳伯孝 等 著,王小謨,左群聲 編
- 出版時間:2017/12/1
- ISBN:9787118115284
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN957.51
- 頁碼:524
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
高效軟件實現(xiàn)信號處理算法是現(xiàn)代數(shù)字陣列雷達(dá)發(fā)展的基本趨勢,實現(xiàn)這個目標(biāo)的技術(shù)基礎(chǔ)是擁有一個高效能、高性能的高速數(shù)字信號處理器(DSP)。《雷達(dá)信號處理芯片技術(shù)/雷達(dá)與探測前沿技術(shù)叢書》系統(tǒng)介紹“魂芯一號”高性能通用浮點數(shù)字信號處理器(BWDSP100)芯片結(jié)構(gòu)及其特點、存儲器與寄存器、I/O資源及外設(shè)、指令系統(tǒng)、軟件編程、集成開發(fā)環(huán)境、硬件設(shè)計等內(nèi)容,給出一些常用數(shù)字信號處理和雷達(dá)信號處理函數(shù)庫,并通過實際系統(tǒng)設(shè)計案例,介紹“魂芯一號”數(shù)字信號處理器的設(shè)計過程和解決方法。內(nèi)容新穎,系統(tǒng)性強(qiáng),理論聯(lián)系實際,突出工程實現(xiàn)和應(yīng)用。
《雷達(dá)信號處理芯片技術(shù)/雷達(dá)與探測前沿技術(shù)叢書》的讀者對象是各領(lǐng)域從事信號處理的科研和工程技術(shù)人員;《雷達(dá)信號處理芯片技術(shù)/雷達(dá)與探測前沿技術(shù)叢書》也可以作為高等學(xué)校電子工程相關(guān)專業(yè)研究生和高年級本科生的參考用書。
雷達(dá)在第二次世界大戰(zhàn)中初露頭角。戰(zhàn)后,美國麻省理工學(xué)院輻射實驗室集合各方面的專家,總結(jié)戰(zhàn)爭期間的經(jīng)驗,于1950年前后出版了一套雷達(dá)叢書,共28個分冊,對雷達(dá)技術(shù)做了全面總結(jié),幾乎成為當(dāng)時雷達(dá)設(shè)計者的必備讀物。我國的雷達(dá)研制也從那時開始,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,到21世紀(jì)初,我國雷達(dá)技術(shù)在很多方面已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。為總結(jié)這一時期的經(jīng)驗,中國電子科技集團(tuán)公司曾經(jīng)組織老一代專家撰著了“雷達(dá)技術(shù)叢書”,全面總結(jié)他們的工作經(jīng)驗,給雷達(dá)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員留下了寶貴的知識財富。
電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,促使雷達(dá)在內(nèi)涵、技術(shù)和形態(tài)上快速更新,應(yīng)用不斷擴(kuò)展。為了探索雷達(dá)領(lǐng)域前沿技術(shù),我們又組織編寫了本套“雷達(dá)與探測前沿技術(shù)叢書”。與以往雷達(dá)相關(guān)叢書顯著不同的是,本套叢書并不完全是作者成熟的經(jīng)驗總結(jié),大部分是專家根據(jù)國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展,對雷達(dá)前沿技術(shù)的探索性研究。內(nèi)容主要依托雷達(dá)與探測一線專業(yè)技術(shù)人員的最新研究成果、發(fā)明專利、學(xué)術(shù)論文等,對現(xiàn)代雷達(dá)與探測技術(shù)的國內(nèi)外進(jìn)展、相關(guān)理論、工程應(yīng)用等進(jìn)行了廣泛深入研究和總結(jié),展示近十年來我國在雷達(dá)前沿技術(shù)方面的研制成果。本套叢書的出版力求能促進(jìn)從事雷達(dá)與探測相關(guān)領(lǐng)域研究的科研人員及相關(guān)產(chǎn)品的使用人員更好地進(jìn)行學(xué)術(shù)探索和創(chuàng)新實踐。
本套叢書保持了每一個分冊的相對獨立性和完整性,重點是對前沿技術(shù)的介紹,讀者可選擇感興趣的分冊閱讀。叢書共41個分冊,內(nèi)容包括頻率擴(kuò)展、協(xié)同探測、新技術(shù)體制、合成孔徑雷達(dá)、新雷達(dá)應(yīng)用、目標(biāo)與環(huán)境、數(shù)字技術(shù)、微電子技術(shù)八個方面。
(一)雷達(dá)頻率迅速擴(kuò)展是近年來表現(xiàn)出的明顯趨勢,新頻段的開發(fā)、帶寬的劇增使雷達(dá)的應(yīng)用更加廣泛。本套叢書遴選的頻率擴(kuò)展內(nèi)容的著作共4個分冊:
(1)《毫米波輻射無源探測技術(shù)》分冊中沒有討論傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)技術(shù),而是著重介紹毫米波熱輻射效應(yīng)的無源成像技術(shù)。該書特別采用了平方千米陣的技術(shù)概念,這一概念在用干涉式陣列基線的測量結(jié)果來獲得等效大口徑陣列效果的孔徑綜合技術(shù)方面具有重要的意義。
。2)《太赫茲雷達(dá)》分冊是一本較全面介紹太赫茲雷達(dá)的著作,主要包括太赫茲雷達(dá)系統(tǒng)的基本組成和技術(shù)特點、太赫茲雷達(dá)目標(biāo)檢測以及微動目標(biāo)檢測技術(shù),同時也討論了太赫茲雷達(dá)成像處理。
(3)《機(jī)載遠(yuǎn)程紅外預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)》分冊考慮到紅外成像和告警是紅外探測的傳統(tǒng)應(yīng)用,但是能否作為全空域遠(yuǎn)距離的搜索監(jiān)視雷達(dá),尚有諸多爭議。該書主要討論用監(jiān)視雷達(dá)的概念如何解決紅外極窄波束、全空域、遠(yuǎn)距離和數(shù)據(jù)率的矛盾,并介紹組成紅外監(jiān)視雷達(dá)的工程問題。
(4)《多脈沖激光雷達(dá)》分冊從實際工程應(yīng)用角度出發(fā),較詳細(xì)地闡述了多脈沖激光測距及單光子測距兩種體制下的系統(tǒng)組成、工作原理、測距方程、激光目標(biāo)信號模型、回波信號處理技術(shù)及目標(biāo)探測算法等關(guān)鍵技術(shù),通過對兩種遠(yuǎn)程激光目標(biāo)探測體制的探討,力爭讓讀者對基于脈沖測距的激光雷達(dá)探測有直觀的認(rèn)識和理解。
。ǘ﹤鬏攷挼募眲√岣,賦予雷達(dá)協(xié)同探測新的使命。協(xié)同探測會導(dǎo)致雷達(dá)形態(tài)和應(yīng)用發(fā)生巨大的變化,是當(dāng)前雷達(dá)研究的熱點。本套叢書遴選出協(xié)同探測內(nèi)容的著作共10個分冊:
。1)《雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)》分冊從雷達(dá)組網(wǎng)使用的效能出發(fā),重點討論點跡融合、資源管控、預(yù)案設(shè)計、閉環(huán)控制、參數(shù)調(diào)整、建模仿真、試驗評估等雷達(dá)組網(wǎng)新技術(shù)的工程化,是把多傳感器統(tǒng)一為系統(tǒng)的開始。
。2)《多傳感器分布式信號檢測理論與方法》分冊主要介紹檢測級、位置級(點跡和航跡)、屬性級、態(tài)勢評估與威脅估計五個層次中的檢測級融合技術(shù),是雷達(dá)組網(wǎng)的基礎(chǔ)。該書主要給出各類分布式信號檢測的最優(yōu)化理論和算法,介紹考慮到網(wǎng)絡(luò)和通信質(zhì)量時的聯(lián)合分布式信號檢測準(zhǔn)則和方法,并研究多輸入多輸出雷達(dá)目標(biāo)檢測的若干優(yōu)化問題。
。3)《分布孔徑雷達(dá)》分冊所描述的雷達(dá)實現(xiàn)了多個單元孔徑的射頻相參合成,獲得等效于大孔徑天線雷達(dá)的探測性能。該書在概述分布孔徑雷達(dá)基本原理的基礎(chǔ)上,分別從系統(tǒng)設(shè)計、波形設(shè)計與處理、合成參數(shù)估計與控制、稀疏孔徑布陣與測角、時頻相同步等方面做了較為系統(tǒng)和全面的論述。
洪一,安徽銅陵人。1984年獲安徽大學(xué)無線電系學(xué)士學(xué)位,1987年畢業(yè)于西南電子技術(shù)研究所信息處理專業(yè),同年獲成都電訊工程學(xué)院碩士學(xué)位。1987年進(jìn)入西南雷達(dá)技術(shù)研究所并隨之同步轉(zhuǎn)到華東電子工程研究所工作至今,從事雷達(dá)信號處理研究及工程實現(xiàn)20年,2007年轉(zhuǎn)為從事集成電路設(shè)計工作。為我國數(shù)字化氣象雷達(dá)裝備和脈沖多普勒氣象雷達(dá)裝備信號處理系統(tǒng)、數(shù)字波束形成用于實際雷達(dá)裝備的開拓者。主持了我國從指令集、體系結(jié)構(gòu)、物理實現(xiàn)、軟/硬件開發(fā)環(huán)境等均自主的高端浮點數(shù)字信號處理器——“魂芯一號”的研制,F(xiàn)為中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所集團(tuán)首席科學(xué)家。安徽大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)和中國科技大學(xué)博士生導(dǎo)師。安徽省首屆青年科技獎、全國五一勞動獎?wù)碌全@得者。獲國家科技進(jìn)步獎一等獎、三等獎各一項,省部級獎十多項。享受“國務(wù)院政府特殊津貼”,是安徽省“115”產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊帶頭人。
陳伯孝,1966年生于安徽宿松。1987年畢業(yè)于華東冶金學(xué)院(現(xiàn)安徽工業(yè)大學(xué))并留校工作至1991年8月、1994年、1997年分別獲西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位和博士學(xué)位。自2003年至今任西安電子科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,2006年入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃。一直從事新體制雷達(dá)系統(tǒng)、雷達(dá)信號處理、陣列信號處理、末制導(dǎo)雷達(dá)與目標(biāo)跟蹤等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)與工程實現(xiàn)的研究工作。發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇(其中SCI、EI收錄1 50多篇),出版學(xué)術(shù)專著三部:《綜合脈沖孔徑雷達(dá)》、《Synthetic Impulse and Aperture Radar: A NovelMulti-Frequency MIMO Radar》《現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)分析與設(shè)計》。已授權(quán)發(fā)明專利30余項。榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎2項,國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一、二、三等獎各1項,軍隊科技進(jìn)步一、二等獎各1項。
第1章 概述
1.1 雷達(dá)信號處理概述
1.1.1 雷達(dá)信號處理的發(fā)展
1.1.2 雷達(dá)信號處理的特點
1.2 數(shù)字信號處理器
1.2.1 數(shù)字信號處理器概述
1.2.2 數(shù)字信號處理器的發(fā)展
1.2.3 “魂芯一號”高速數(shù)字信號處理器概述
第2章 處理器體系架構(gòu)
2.1 體系架構(gòu)
2.2 eCl04內(nèi)核結(jié)構(gòu)
2.2.1 運算單元執(zhí)行宏(Macro)
2.2.2 運算部件
2.2.3 程序控制器
2.3 總線
2.4 內(nèi)部存儲器
2.5 外設(shè)
第3章 存儲器與寄存器
3.1 地址空間
3.2 存儲器
3.2.1 存儲器的組織結(jié)構(gòu)
3.2.2 存儲器數(shù)據(jù)總線操作
3.2.3 存儲器與其他部件的數(shù)據(jù)交換
3.3 地址發(fā)生運算器部件
3.4 尋址方式
3.5 地址沖突與地址非法
3.5.1 地址沖突
3.5.2 地址非法
3.6 總線仲裁
3.7 寄存器
3.7.1 全局控制寄存器GCSR
3.7.2 內(nèi)核執(zhí)行單元控制與標(biāo)志寄存器
3.7.3 DMA控制寄存器
3.7.4 中斷控制寄存器
3.7.5 定時器控制寄存器
3.7.6 通用I/O控制寄存器
3.7.7 并口配置寄存器
3.7.8 uART控制寄存器
3.7.9 DDR2控制器的配置寄存器
3.7.1 0數(shù)據(jù)存儲器讀寫沖突標(biāo)志寄存器
第4章 處理器指令體系
4.1 指令結(jié)構(gòu)與特點
4.1.1 指令基本語法規(guī)制
4.1.2 指令語法約定
4.1.3 指令速查
4.2 ALU指令
4.3 MuL指令
4.4 SPU指令
4.5 SHF指令
4.6 數(shù)據(jù)傳輸指令
4.7 雙字指令
4.8 非運算類指令
4.9 編程資源約束
4.9.1 編程資源
4.9.2 并行指令的約束規(guī)則
4.9.3 數(shù)據(jù)相關(guān)
第5章 處理器I/O資源及外設(shè)
5.1 中斷及異常
5.1.1 中斷類型
5.1.2 中斷控制寄存器
5.1.3 中斷響應(yīng)過程
5.1.4 異常現(xiàn)象
5.2 DMA控制器
5.2.1 DMA控制器基本結(jié)構(gòu)
5.2.2 DMA總線仲裁
5.3 鏈路口
5.3.1 鏈路通信接口
5.3.2 鏈路口DMA控制寄存器
5.3.3 鏈路口配置例程
5.4 并口
5.4.1 并口接口信號
5.4.2 并口地址線位寬說明
5.4.3 并口控制寄存器
5.4.4 并口配置例程
5.5 UART控制器
5.5.1 UART接口信號
5.5.2 波特率
5.5.3 UART收發(fā)實現(xiàn)
5.5.4 UART狀態(tài)與異常處理
5.5.5 UART配置例程
5.6 GPIO口
5.6.1 CPIO功能說明
5.6.2 GPlO口配置例程
5.7 定時器
5.7.1 定時器控制寄存器
5.7.2 定時器復(fù)位與計數(shù)
5.7.3 定時器脈沖產(chǎn)生
5.7.4 定時器說明
5.7.5 定時器配置例程
5.8 DDR2接口
5.8.1 DDR2接口信號
5.8.2 DDR2控制器
5.8.3 PHY接口
5.8.4 DDR2配置舉例
第6章 處理器開發(fā)工具
6.1 “魂芯一號”應(yīng)用開發(fā)流程
6.2 “魂芯一號”在線調(diào)試系統(tǒng)
6.2.1 “魂芯一號”的功能模式
6.2.2 “魂芯一號”的在線調(diào)試資源
6.3 “魂芯一號”的集成開發(fā)環(huán)境
6.3.1 工程管理和編輯器
6.3.2 調(diào)試器
6.3.3 統(tǒng)計分析功能
6.3.4 支持混合編程和調(diào)試
6.3.5 豐富的幫助文檔
6.4 編譯器
6.4.1 編譯器命令行參數(shù)
6.4.2 運行環(huán)境與模型
6.4.3 編碼器對IS0 C90標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展
6.5 宏預(yù)處理器
6.5.1 宏預(yù)處理器的命令行形式
6.5.2 標(biāo)識符
6.5.3 表達(dá)式
6.5.4 宏命令
6.6 規(guī)則檢查器
6.6.1 規(guī)則檢查器的命令行形式
6.6.2 錯誤和警告提示信息格式
6.6.3 錯誤信息列表
6.6.4 警告信息列表
6.7 匯編器
6.7.1 匯編器命令行形式
6.7.2 匯編文件格式
6.7.3 標(biāo)識符(symb01)
6.7.4 表達(dá)式
6.7.5 匯編偽指令
6.8 鏈接器
6.8.1 鏈接器命令行形式
6.8.2 鏈接器命令文件的編寫
6.9 反匯編器
6.1 0庫生成器
第7章 基于處理器的硬件設(shè)計
7.1 硬件設(shè)計概述
7.2 DSP系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計
7.2.1 電源電路設(shè)計
7.2.2 復(fù)位電路設(shè)計
7.2.3 時鐘設(shè)計
7.3 DSP外設(shè)引腳及布局布線指導(dǎo)
7.3.1 并口引腳
7.3.2 Link端口引腳
7.3.3 LVDS的PCB布線指導(dǎo)
7.3.4 DDR2端口的PCB設(shè)計
7.4 多處理器耦合
7.4.1 通過鏈路口進(jìn)行多處理器耦合
7.4.2 通過并口進(jìn)行多處理器耦合
7.4.3 通過飛越傳輸方式進(jìn)行多處理器耦合
7.4.4 通過UART進(jìn)行多處理器耦合
7.4.5 通過GPl0進(jìn)行多處理器耦合
7.5 調(diào)試系統(tǒng)設(shè)計
7.6 引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計
7.6.1 FLASH編程
7.6.2 主片引導(dǎo)
7.6.3 從片引導(dǎo)
7.7 硬件設(shè)計實例
7.7.1 整體架構(gòu)圖
7.7.2 電源
7.7.3 程序加載
7.7.4 DSP設(shè)置
第8章 信號處理應(yīng)用程序設(shè)計
8.1 FFT的DSP實現(xiàn)
8.1.1 FFT的基本原理
8.1.2 FFT設(shè)計方法
8.1.3 FFT的DSP實現(xiàn)
8.1.4 FFT應(yīng)用舉例
8.2 FIR的DSP實現(xiàn)
8.2.1 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)
8.2.2 FIR濾波器設(shè)計方法
8.2.3 FlR濾波器的DSP實現(xiàn)
8.2.4 FIR濾波器應(yīng)用舉例
8.3 脈沖壓縮DSP實現(xiàn)
8.3.1 脈沖壓縮的基本原理
8.3.2 脈沖壓縮設(shè)計方法
8.3.3 脈沖壓縮DSP實現(xiàn)
8.4 向量運算的庫函數(shù)
8.5 矩陣運算的庫函數(shù)
8.6 常用的窗函數(shù)
8.7 信號產(chǎn)生的庫函數(shù)
8.8 雷達(dá)信號處理的庫函數(shù)
8.8.1 抽取比可變的低通濾波器
8.8.2 脈沖相關(guān)處理
8.8.3 動目標(biāo)顯示MTI
8.8.4 自適應(yīng)動目標(biāo)顯示AMTI
8.8.5 多通道恒虛警檢測(CFAR)
8.8.6 統(tǒng)計數(shù)組中正數(shù)的個數(shù)
8.8.7 DOA估計
第9章 系統(tǒng)設(shè)計實例
9.1 “魂芯一號”Demo板簡介
9.2 案例一:某陣列雷達(dá)實測數(shù)據(jù)處理
9.2.1 數(shù)據(jù)處理流程
9.2.2 “魂芯一號”Demo實驗平臺上處理過程實現(xiàn)
9.3 案例二:雷達(dá)系統(tǒng)演示平臺
9.3.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)
9.3.2 終端軟件演示平臺
9.3.3 FPGA模擬產(chǎn)生目標(biāo)回波信號
9.3.4 DSP雷達(dá)信號處理程序設(shè)計
9.3.5 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)結(jié)果
附錄A “魂芯一號”指令集資源約束表
附錄B 32位浮點FFT匯編源程序
參考文獻(xiàn)
主要符號表
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