Синтез вычислительных ядер цифровой согласованной фильтрации радиолокационных сигналов на современной элементной базе
Диссертация
Одной из наиболее важных характеристик синтезируемого устройства цифровой согласованной фильтрации является уровень энергетических потерь в отношении сигнал/шум, обусловленный конечной разрядностью вычислительных ядер. При этом использование ПЛИС позволяет в широких пределах варьировать величинами разрядностей обрабатываемого сигнала и коэффициентов, что позволяет обеспечивать заданный уровень… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор алгоритмов цифровой фильтрации, проблем их реализации, типов современной и перспективной элементной базы. Постановка задачи
- 1. 1. Сравнительный анализ преимуществ, недостатков и перспектив использования цифровых и аналоговых методов для обработки радиолокационных сигналов
- 1. 2. Проблемы построения устройств цифровой согласованной фильтрации радиолокационных сигналов
- 1. 3. Основные алгоритмы цифровой согласованной фильтрации и алгоритмические модули для их реализации
- 1. 4. Основные направления в развитии элементной базы ЦОС реального времени
- 1. 5. Преимущества и перспективы использования ПЛИС для реализации алгоритмов цифровой согласованной фильтрации сигналов
- 1. 6. Постановка задачи исследования
- Глава 2. Синтез вычислительных ядер цифровой согласованной фильтрации с минимизацией аппаратных затрат
- 2. 1. Способы минимизации аппаратных затрат ПЛИС при реализации цифровой согласованной фильтрации
- 2. 2. Реализация способов минимизации при синтезе вычислительного ядра КИХ — фильтра
- 2. 3. Реализация способов минимизации при синтезе вычислительного ядра БПФ
- 2. 4. Реализация способов минимизации при синтезе квадратурного детектора
- 2. 5. Моделирование вычислительных ядер
- 2. 6. Выводы к главе 2
- Глава 3. Примеры реализаций устройств цифровой первичной обработки сигналов в составе аппаратуры PJIC
- 3. 1. Плата цифровой первичной обработки сигналов для мо, но импульсной MPJIC с ФАР «МРФ-2»
- 3. 2. Плата цифровой первичной обработки и синтеза сигналов для переносной обзорной PJIC «Буссоль — П»
- 3. 3. Выводы к главе 3
Список литературы
- Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации. М.: Сов. радио, 1970.
- Кузьмин С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. --М.: Сов. радио, 1967.
- Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Сов. радио, 1974.
- Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. М.: Радио и связь, 1986.
- Wehner D. High resolution radar. Artech House, 1987.
- Кук Ч., Бернфельд M. Радиолокационные сигналы. Теория и применение. М.: Сов. радио, 1971.
- Кук Ч. Повышение эффективности радиолокационных устройств за счет сжатия импульсов // ЗРЭ, 1961. № 1.
- Ширман Я.Д. Разрешение и сжатие сигналов. М.: Сов. радио, 1974.
- Tolkachev A., Levitan В., Solovjev G., Veytsel V., Farber V. A megawatt power millimeter-wave phased-array radar // IEEE Aerospace and electronics systems magazine, Jul.2000. Vol.15, No 7.
- Ю.Золотарев M.M., Толкачев А. А., Фарбер B.E. Из истории создания программно алгоритмического обеспечения современных многоканальных радиолокационных средств с ФАР // Радиопромышленность, юбилейный выпуск, 1995.
- П.Трофимов К. Н. Помехи радиолокационным станциям. М.: ДОСААФ, 1962.
- Радиолокационная техника, т1, II: Пер. с анг. М.: Сов. радио, 1949.
- Рубежи обороны в космосе и на земле. Очерки истории ракетно — космической обороны. — М.: Вече, 2004.
- Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. — М.: Сов. радио, 1969.
- Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. -М.: Сов. Радио, 1969.
- Слока В.К. Вопросы обработки радиолокационных сигналов. — М.: Сов. Радио, 1970.
- Лукошкин А. П. Каринский С.С. Шаталов А.А и др. Обработка сигналов в многоканальных РЛС. М.: Радио и связь, 1983.
- Оппергейм А.В. Применение цифровой обработки сигналов. — М.: Мир, 1980.
- Оппенгейм А.В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов. М.: Связь, 1979.
- Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.
- Голд Б., Рейдер Ч. Цифровая обработка сигналов. М.: Советское радио, 1973.
- Садыхов Р.Х., Чеголин П. М., Шмерко В. П. Методы и средства обработки сигналов в дискретных базисах. — Минск: Наука и техника, 1987.
- Романюк Ю.А. Основы обработки сигналов. М.: МФТИ, 1989.
- Гармаш В.Н. Теория и методы обработки информации в радиосистемах. М.: МФТИ, 1987.
- Гольденберг Л.М., Левчук Ю. П., Поляк М. Н. Цифровые фильтры. — М.: Связь, 1974.
- Мизин И.А., Матвеев А. А. Цифровые фильтры. М.: Связь, 1979.
- Богнер Р., Константинидис А. Введение в цифровую фильтрацию. -М.: Мир, 1976.
- ХеммингР.В. Цифровые фильтры. — М.: Сов. радио, 1980.
- Каппелини В., Константинидис А., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их применение. М.: Энергоатомиздат, 1983.
- Карташев В.Г. Основы теории дискретных сигналов и цифровых фильтров. — М.: Высшая школа, 1982.
- ЗЬБрунченко А.В., Бутыльский Ю. Т., Гольденберг JI.M., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровые фильтры в электросвязи и радиотехнике. — М.: Радио и связь, 1982.
- Марп-мл. C.JI. Цифровой спектральный анализ и его приложения. — М.: Мир, 1990.
- Welch P.D. A Fixed Point Fast Fourier Transform Error Analysis // IEEE Trans. Audio and Electroacoustics, AU-17. № 2.
- Фарбер B.E. Анализ ошибок счета в цифровых фильтрах первого порядка с растущей и эффективной конечной памятью // Техническая кибернетика. 1992. — № 1.
- Фарбер В.Е. Моменты распределения процессов на выходе недетерминированных преобразователей аналог-код // Радиотехника, 1993. № 5−6.
- Горшков А.С. Цифровая обработка сигналов: атомарные функции и теория чисел. М.: Машиностроение, 1994.
- Бобров Д. Ю, Доброжанский А. П., Зайцев Г. В., Маликов Ю. В., Цы-пин И. Б. Цифровая обработка сигналов в многофункциональных РЛС. Часть1 // Цифровая обработка сигналов, 2001. № 4.
- Бобров Д. Ю, Доброжанский А. П., Зайцев Г. В., Маликов Ю. В., Цы-пин И. Б. Цифровая обработка сигналов в многофункциональных РЛС. Часть2 // Цифровая обработка сигналов, 2002. № 1.
- Бобров Д. Ю, Доброжанский А. П., Зайцев Г. В., Маликов Ю. В., Цы-пин И. Б. Цифровая обработка сигналов в многофункциональных РЛС. Часть3 // Цифровая обработка сигналов, 2002. № 2.
- Зубарев Ю.Б., Витязев В. В., Дворкович В. П. Цифровая обработка сигналов — информатика реального времени // Цифровая обработка сигналов, 1999.- № 1.
- Шлеев С.Б. Элементная база и архитектура цифровых радиоприемных устройств // Цифровая обработка сигналов, 1999. № 1
- Максаев Г. П., Жданова С. И., Кочкин А. В., Нестерова Е. А., Поляков А. В. Многопроцессорная реализация адаптивной обработки сигнала в когерентной импульсной PJIC // Цифровая обработка сигналов, 2001. № 4.
- Дорохин С.А. Эффективность параллельных систем ЦОС, построенных на процессорах ADSP-21 160 // Цифровая обработка сигналов, 2002. -№ 1.
- Кошелев В.И. Адаптивная обработка радиолокационных сигналов на базе процессора БПФ // Цифровая обработка сигналов, 2002. № 4.
- Витязев В.В., Зайцев А. А. Оптимальное проектирование многоступенчатых структур фильтров дециматоров на сигнальных процессорах // Цифровая обработка сигналов, 2001. — № 2.
- Леонова Е.А. Формирование сложных сигналов на ПЧ с использованием сигнальных процессоров // Цифровая обработка сигналов, 2002. № 2.
- Алексеев С.Д. Цифровое диаграммообразование в фазированной антенной решетке с использованием сигнальных процессоров // Цифровая обработка сигналов, 2002. № 2.
- Петровский А.А., Шкредов С. Л. Параллельно поточные структуры реализации алгоритма БПФ по расщепленному основанию. — Труды II международной научно-технической конференции «DSPA», М.: 2000.
- Эскизный проект. ОКР «Лама-М». Разработка многофункциональной РЛС миллиметрового диапазона волн с ФАР для зенитных ракетно-пушечных комплексов ближнего действия. Пояснительная записка. ОАО «Радиофизика», 2001.
- Ампилов О.В., Никитин К. В., Сазонов А. В., Топчиев С. А. Радиоло-кационно-тепловизионный комплекс береговой охраны ФПС России. -Сборник статей научно-практической конференции «Технические средства ФПС Граница-2000».
- Никитин М.В., Ампилов О. В. Особенности свертки ФКМ сигналов в радиолокации и системах GPS. — Труды I молодежной научно — технической конференции «Радиолокация и связь на пороге третьего тысячелетия, М.: 2000.
- SPOT-BSP Руководство по программированию для iscDSP3x/4x. — АО «Инструментальные системы», 1998.
- ADSP-2106x SHARC DSP Microcomputer Family ADSP-21 062/ ADSP-21062L Datasheet rev.C. Analog Devices, Inc. 2000.
- Куньсянь Л., Франц Дж.А., Саймар Р. Цифровые процессоры обработки сигналов // ТИИЭР, 1987. № 9.
- Витязев В.В. Цифровые процессоры обработки сигналов. Рязань: РРТИ, 1989.
- Витязев В.В. Процессорные модули обработки сигналов // Мир ПК, 1995.-№ 4.
- Корнеев В.В., Киселев А. В. Современные микропроцессоры. М.: Нолидж, 2000.
- Кнышев Д. А., Кузелин М. О. ПЛИС фирмы Xilinx: описание архитектуры основных семейств.- М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1, 2001.
- Стешенко Б.В. Проектирование аппаратуры цифровой обработки сигналов на ПЛИС с использованием языка описания архитектуры VHDL // Цифровая обработка сигналов, 2001. № 1.
- Стешенко Б.В. Программируемые логические интегральные схемы: обзор архитектур и особенности применения в аппаратуре ЦОС // Цифровая обработка сигналов, 2000. № 2.
- Bhasker J. A Verilig HDL Primer. Star Galaxy Publishing, 1999.
- Virtex-E Extended Memory Field Programmable Gate Arrays Preliminary Product Specification v. 1.2. Xilinx, Inc. 2000.
- Пяткин A.K., Ампилов O.B. и др. Изделие МРФ-2. Разработка многофункциональной радиолокационной станции сопровождения целей и ракет для зенитного ракетно-пушечного комплекса «Панцирь-С1». Пояснительная записка». ОАО «Радиофизика», 2002.
- Пяткин А.К., Ампилов О. В. и др. «Изделие «Буссоль П». Разработка и изготовление цифрового приемо — передающего блока антенного поста для переносной станции ближнего радиолокационного наблюдения. Пояснительная записка. — НТЦ «Конус — Р», 2003.
- Пяткин А.К. Адаптивные линеаризующие фильтры. Труды XLIV научной конференции МФТИ, М.: 2001.
- Пяткин А.К. Реализация КИХ-фильтров на ПЛИС. Труды II молодежной научно — технической конференции «Радиолокация и связь — перспективные технологии», М.: 2002.
- Пяткин А.К. Экономичный вычислитель нелинейной функции на ПЛИС. Труды XLV научной конференции МФТИ, М.: 2002.
- Пяткин А.К., Никитин М. В. Цифровая согласованная фильтрация ЛЧМ сигналов. — Труды III молодежной научно — технической конференции «Радиолокация и связь — перспективные технологии», М.: 2003.
- Пяткин А.К., Никитин М. В. Цифровая обработка когерентной последовательности импульсов. Труды III молодежной научно — технической конференции «Радиолокация и связь — перспективные технологии», М: 2003.
- Пяткин А.К. Цифровая обработка сверхширокополосных радиолокационных сигналов. Труды XLVI научной конференции МФТИ, М.: 2003.
- Ампилов О.В., Пяткин А. К., Топчиев С. А., Никитин М. В. Устройство цифровой обработки сигналов когерентной моноимпульсной РЛС. Труды VI международной научно — технической конференции «DSPA», М.: 2004.
- Пяткин А.К. Реализация цифрового формирователя полосы сигнала в многофункциональных РЛС // Цифровая обработка сигналов, 2003.- № 2.
- Пяткин А.К., Никитин М. В. Реализация на ПЛИС быстрого преобразования Фурье для алгоритмов ЦОС в многофункциональных РЛС // Цифровая обработка сигналов, 2003. № 3.
- Пяткин А.К., Никитин М. В. Цифровая фильтрация частотно модулированных импульсов в многофункциональных РЛС // Цифровая обработка сигналов, 2003. — № 4.
- Пяткин А.К. Построение последовательно — параллельных вычислительных систем БПФ на ПЛИС // Цифровая обработка сигналов, 2004. № 1.
- Пяткин А.К., Маслов М. В., Ампилов О. В. и др. Формирование сложных радиолокационных сигналов при помощи схемы прямого цифрового синтеза. Труды IV молодежной научно — технической конференции «Радиолокация и связь — перспективные технологии», М: 2005.
- Пяткин А.К., Никитин М. В. Оценка уровня потерь в отношении сигнал/шум в целочисленном вычислителе быстрого преобразования Фурье. -Труды IV молодежной научно — технической конференции «Радиолокация и связь перспективные технологии», М: 2005.
- Пяткин А.К. Реализация цифрового квадратурного детектора на ПЛИС с использованием кусочно-линейных аппроксимирующих формул // Цифровая обработка сигналов, в печати.
- Пяткин А.К. Оценка разрядностей целочисленного вычислителя БПФ для заданного уровня соответствующих потерь в отношении сигнал/шум // Цифровая обработка сигналов, в печати.