基于AP-SOC的掌上實時頻譜分析儀設計與實現.pdf

1、頻譜分析儀器是對信號進行頻域分析的重要工具，它在電子與通信產品的開發(fā)、生產過程中起著非常重要的作用。為了滿足迅速突發(fā)性干擾信號測試、跳頻系統(tǒng)測試、捷變頻雷達系統(tǒng)測試、電子對抗系統(tǒng)測試等應用需求，對能夠滿足瞬態(tài)信號測試需求的實時頻譜分析儀的研究變得越來越重要。以實時頻譜分析處理為代表的數據處理需求對硬件平臺的性能提出了較高的要求，它要求平臺兼具較高的數據處理速度和靈活性。
　　本文針對實時頻譜分析儀在基帶數據處理上對高速度和高靈活性

2、方面的需求，研究了采用AP-SOC進行軟硬件協(xié)同處理的方案。將DSP中串行運算任務進行粗粒度分解，然后將各部分運算任務映射成PL內部的硬件IP核，并將各個硬件IP核封裝成可供軟件層調用的加速庫，利用片內雙核處理器控制數據流在各個硬件IP核上的流水線處理。利用硬件處理耗時的數學運算，利用軟件處理復雜的決策和控制，從而既簡化了硬件邏輯設計又提高了數據處理速度，使整個處理兼具數據處理的高速性和靈活性。本文的基帶處理速度可以滿足50MHZ的實時

3、分析帶寬要求。為了實現上述方案，本文主要對以下幾個部分進行了研究：
　?、?、對頻譜分析運算過程中各個運算部分的時間消耗量進行了測量和分析，設計了將頻譜分析運算任務進行粗粒度分解，然后將各個運算任務定制成硬件IP核，并將各個硬件IP核的調用進行軟件層的封裝，將硬件的處理過程軟件化的方案。
　　②、針對各個硬件IP核的獨立特性，設計了通過軟件控制數據在各個硬件IP核之間進行粗粒度流水線處理的方案。
　?、?、在AP-SOC平

4、臺上面，實現了各個硬件IP核的邏輯設計、驅動設計、API軟件庫封裝和數據粗粒度流水線處理的軟件設計。
　　④、實現了AP-SOC和AD9361之間的各個接口驅動，通過軟件控制驅動實現了數據的連續(xù)采集，然后利用上述頻譜分析運算方案進行了信號實時處理。
　　本文將設計的運算方法進行了軟件層和硬件層的設計和實現，評估了運算過程中影響處理速度的各個因素，并對各個模塊進行了測試和分析，驗證了方案的可行性。完成了平臺底層硬件的接口配置和