水下多傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在現(xiàn)代海洋作戰(zhàn)系統(tǒng)中，水聲信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)單個(gè)傳感器探測(cè)信息處理的片面性和不可靠性，容易引起目標(biāo)識(shí)別概率低和態(tài)勢(shì)估計(jì)錯(cuò)誤，給戰(zhàn)場(chǎng)指揮員進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)決策帶來困難。因此，建立多傳感器的信號(hào)處理系統(tǒng)是現(xiàn)代化海戰(zhàn)中高精度的目標(biāo)識(shí)別和態(tài)勢(shì)估計(jì)的必然要求。
　　為了滿足水下信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)性要求，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于多DSP的水下多傳感器并行信號(hào)處理系統(tǒng)。首先，針對(duì)系統(tǒng)對(duì)多DSP并行互聯(lián)和高速執(zhí)行的要求，設(shè)計(jì)以ADI公司的ADSP-TS20

2、1S作為核心芯片和基于二代標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)處理板的硬件平臺(tái)，搭建了多片DSP通過鏈路口互連并獨(dú)享簇總線和外部存儲(chǔ)器的分布式并行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其次，為了提高DSP軟件的可移植性和可復(fù)用性，以適應(yīng)平臺(tái)和應(yīng)用的異構(gòu)性，提出了基于VDK的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與硬件平臺(tái)的松耦合關(guān)聯(lián)。最后，根據(jù)水下多傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用需求和多DSP并行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了任務(wù)的并行化執(zhí)行方案。根據(jù)延時(shí)求和波束形成算法、DEMON譜特征提取算法、LOFAR譜

3、特征提取算法和基于貝葉斯估計(jì)的關(guān)聯(lián)融合算法，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了軟件模塊、系統(tǒng)接口和軟件調(diào)度方案。
　　根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)系統(tǒng)功能和性能進(jìn)行測(cè)試。功能測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水下多傳感器信號(hào)的綜合處理，包括敵方目標(biāo)的偵察和探測(cè)、目標(biāo)線譜的生成、檢測(cè)和特征提取、敵方兵力部署等信息的輸出。通過仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了波束形成算法、DEMON譜特征提取算法、LOFAR譜特征提取算法和關(guān)聯(lián)融合算法的有效性。系統(tǒng)性能測(cè)試表