[发明专利]积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法

摘要

本发明涉及多核DSP并行方法。本发明提供一种积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法，首先，DSP核0对一帧雷达回波数据的前Z个PRF的脉冲回波作积累互相关包络对齐处理以获得稳定的全局基准信号refg，为核0‑7后续对齐算法中共用，其中Z为8的倍数；其次，DSP核0‑7根据全局基准信号refg并行分别处理后续8个PRF的积累互相关包络对齐，每个核分别得到对齐后的回波信号和局部基准信号refI，I＝[0、1、2、3、4、5、6、7]，代表当前核序号，然后，DSP核0检测一帧所有脉冲信号是否都已经对齐，是则输出对齐后的回波信号，否则DSP核0利用八核输出的八个基准信号ref【0‑7】更新全局基准信号，重复上述步骤。适用于积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行。 1

主权项

1.积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、DSP核0对一帧雷达回波数据的前Z个PRF的脉冲回波作积累互相关包络对齐处理以获得稳定的全局基准信号ref_g，为核0‑7后续对齐算法中共用，其中Z为8的倍数；

步骤2、DSP核0‑7根据全局基准信号ref_g并行分别处理后续8个PRF的积累互相关包络对齐，每个核分别得到对齐后的回波信号和局部基准信号ref_I，I＝[0、1、2、3、4、5、6、7]，代表当前核序号，进入步骤3；

步骤3、DSP核0检测一帧所有脉冲信号是否都已经对齐，是则输出对齐后的回波信号，否则进入步骤4；

步骤4、DSP核0利用8核输出的8个基准信号ref₀，…，ref₇更新全局基准信号，重复步骤2。

2.根据权利要求1所述的积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法，其特征在于：所述步骤1中，DSP核0对一帧雷达回波数据的前Z个PRF的脉冲回波作积累互相关包络对齐处理以获得稳定的全局基准信号ref_g，包括以下步骤：

针对待处理的一帧N*M维的雷达回波数据，其中，N为回波脉冲个数，M为每个脉冲所含的距离单元数；以第一个脉冲为初始的基准信号ref，取第二个脉冲回波作为当前回波记为s_t；

A1，核0计算基准信号ref与当前回波s_t的互相关函数R，并获取互相关函数峰值R_MAX及其对应的坐标记做X_MAX，进入步骤B1；

B1，核0分别取出峰值点(X_MAX,R_MAX)左右相邻的互相关函数值及其对应的坐标分别记为(X₁,R₁)及(X₂,R₂)，这三点可拟合出一条凹口向下的二次项曲线，解算出该曲线的最大值点对应的坐标进入步骤C1；

C1,核0利用此时的坐标X'构造补偿项：M为每个脉冲所含的距离单元数，并与当前回波s_t点乘以获得对齐后的当前脉冲回波s_t'并存储，进入步骤D1；

D1,根据对齐后的当前脉冲回波s_t'计算新的基准信号：ref＝γ·ref+s_t'，其中，更新权系数0≤γ≤1；至此当前脉冲回波的包络对齐完成，进入步骤E1；

E1,核0取出下一个脉冲回波，根据新的基准信号，重复步骤A，直到前Z个回波数据全部完成对齐，获得稳定的全局基准信号ref_g。

3.根据权利要求2所述的积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法，其特征在于，在积累互相关包络对齐算法的并行处理中，还包括利用快速傅里叶变换对基准信号ref与当前回波s_t进行插值处理：

当包络对齐的精度要求为1/8个距离单元时，则需要对基准信号ref与当前回波s_t进行8倍插值，在DSP中可采用两次不同点数的FFT来实现8倍插值，即：IFFT[FFT(s_t,M),8M],其中，M为每个脉冲所含的距离单元数。

4.根据权利要求2所述的积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法，其特征在于，核0利用快速傅里叶变换提高互相关函数计算效率；

计算基准信号ref与当前回波s_t的互相关函数R时，利用3次FFT即可实现，即：R＝IFFT[FFT(s_t).*FFT(ref)]。

5.根据权利要求1所述的积累互相关包络对齐的8核DSP片上并行实现方法，其特征在于：所述步骤2‑4中，包括以下步骤：

A2，核0‑7分别计算全局基准信号ref_g与当前回波s_t的互相关函数R，并获取互相关函数峰值R_MAX及其对应的坐标记做X_MAX，进入步骤B2；

B2，核0‑7分别取出峰值点(X_MAX,R_MAX)左右相邻的互相关函数值及其对应的坐标分别记为(X₁,R₁)及(X₂,R₂)，这三点可拟合出一条凹口向下的二次项曲线，解算出该曲线的最大值点对应的坐标进入步骤C2；

C2,核0‑7分别利用此时的坐标X'构造补偿项：M为每个脉冲所含的距离单元数，并与当前回波s_t点乘以获得对齐后的当前脉冲回波s_t'并存储，以此8核分别得到8个对齐后的脉冲回波，并分别根据对齐后的当前脉冲回波s_t'计算对应核的局部基准信号：ref_I＝s_t'；至此当前脉冲回波的包络对齐完成，进入步骤D2；

D2,核0根据8核输出的局部基准信号更新全局基准信号：

ref_g＝γ⁸ref_g+γ⁷ref₇+γ⁶ref₆+γ⁵ref₅+γ⁴ref₄+γ³ref₃+γ²ref₂+γ¹ref₁

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