Другие алгоритмы обработки

Существует другие алгоритмы, которые могут быть интересны разработчикам радиолокационных систем. Алгоритм CFAR (Constant False Alarm Rate) часто предлагает первое обнаружение в процессе обработки. Этот алгоритм использует адаптивное измерение шума в соседних ячейках и адаптивно корректирует уровень детектирования.  Алгоритм CFAR может приводит к ложным срабатываниям  на постоянном уровне даже при наличии шума. Разработчики могут использовать  вычисления с плавающей запятой с алгоритмом CFAR для определения целей, окружённых фоновой засветкой, как перископ подводной лодки  окружен бушующем океаном.

В качестве альтернативы, компрессия импульсов — это другой метод, который позволяет уменьшить мощность передатчика при сохранении нужного разрешения. Разработчики могут использовать быстрое преобразование Фурье на основе вычислений с плавающей запятой для улучшения фильтрующих свойств системы.

Доплеровская фильтрация использует эффект Доплера для сравнения сдвига частоты принятого отражённого импульса с исходящем импульсом. Фильтры с быстрым преобразованием Фурье сортирую вектор скорости цели  в соответствии с областями радиолокатора. Опять же, вычисления с плавающей запятой помогут с чувствительностью вычислений.

Таблица 2 и таблица 3 показывают ресурсы, необходимые для IP ядра быстрого преобразования Фурье с использованием вычислений с плавающей запятой. Это IP ядро реализует настоящие формат данных с плавающей запятой, который позволяет реализовать любое число без масштабирующих блоков или ошибок округления. В таблице 2 приведены ресурсы и обеспечиваемую производительность  для одно ядра быстрого преобразования Фурье на 1024 точки, реализованного в ПЛИС Stratix iV 4SGX70 с использованием Quartus  10.1.  В таблице 3 приведены данные для 14 аналогичных ядер в ПЛИС 4SGX530. Результаты показывают, что большие вычислительные блоки  с плавающей запятой могут работать на частоте 300 МГц. Эти результаты воспроизводятся с использованием ядра быстрого преобразования Фурье.

Суммируя, ПЛИС Altera Stratix IV могут реализовывать операции с плавающей запятой с той же скоростью, что и операции с постоянной запятой.

Таблица 2

Логические элементы 23722 58080 41%
Блоки M9K 89 462 19%
Блоки DSP 64 384 17%
Макс. Частота (МГц) 315

Таблица 3

Логические элементы 301308 424960 71%
Блоки M9K 1280 1280 100%
Блоки DSP 896 1024 88%
Макс. Частота (МГц) 302

 

 Ссылки

  1. Bores Signal Processing, Introduction to DSP—DSP Processors: Data Formats, December, 2010. http://www.bores.com/courses/intro/chips/6_data.htm
  2. Jeffs, Brian D. Beamforming: A Brief Introduction, Presentation, (Brigham Young University, October, 2004).
  3. Harris, Fredric J. Multirate Signal Processing for Communication Systems, Chapter 6,(Prentice Hall, ISBN 0-13-146511-2).
  4. Richards, Mark A. Fundamentals of Radar Signal Processing, Chapter 9, (McGrawHill, ISBN 0-07-144474-2).
  5. Worsham, Richard. Northrop Grumman Radar Notes, et al, Presented at Radar 2010 Conference, May, 2010

 

Источники

  • https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp-01156-dsp-radar.pdf

 

Материал предназначен для использования в образовательных целях