[发明专利]一种基于多核DSP实现脉内调制特性分析的装置及方法

权利要求书

1.一种基于多核DSP实现脉内调制特性分析的方法，其特征在于，基于FPGA和多核DSP处理器组成脉内调制特性分析的硬件平台，FPGA通过高速串行GTX接口接收前端数字信道化接收机输出的基带IQ数据，然后通过SRIO接口将数据传入DSP内存，在多个DSP处理器内核中对接收到的同一帧脉冲数据并行实现调制特性分析；采用主从模型结构，以Core 0为主控核，通过主控核对整体算法进行任务分配，将基带数据分配到多个核同时进行计算；

信号处理流程包括：

步骤(11)：Core 0检测到FPGA发送数据的请求后，通过SRIO接口从FPGA将IQ数据读取到DSP的内存，然后检测Core 1～Core 7的工作状态，如果Core 1～Core 7为忙状态，则将接收到的数据存入DSP外接的DDR3存储器中；如果Core 1～Core 7为空闲状态，则将新接收到的数据以及DDR3中累积的数据分发到Core 1～Core 6的内存空间，并设置Core 1～Core6工作状态标志为有效，此后Core 0进入等待FPGA发送数据请求以及查询Core 1～Core 7工作状态的等待状态；

步骤(12)：Core 1～Core 6检测到各自的工作状态标志位发生改变后，从各自的存储空间中提取数据进行计算；

步骤(13)：Core 0检测到Core 1～Core 6完成预定算法任务后，将Core 7的工作状态标志设置为工作模式，通知Core 7开始工作；

步骤(14)：Core 7检测到自身状态标志位跳到工作状态后，取出存储空间中Core 1发过来的数据信息，根据Core 1提供的信号线性拟合误差与拟合斜率参数，运行预定的调制类型识别算法，根据识别出的调制类型参数，从Core 2～Core 6运算结果中选择对应的调制参数；Core 7完成预定处理后，改变自身运行状态标志，以表征完成预定任务；

步骤(15)：Core 0检测到Core 1～Core 7全部完成预定任务后，读取脉内调制特性分析的结果，并通过SRIO接口回发给FPGA以完成后续相关处理；此后Core 0继续检测FPGA的数据发送请求，准备做下一帧数据的处理；

Core 1负责对相位差分数据进行线性拟合，并将拟合误差和拟合斜率发送到划分给Core 7的存储空间中，Core 2～Core 6负责不同调制类型信号的参数估计：Core 2假设信号为简单脉冲信号进行参数估计；Core 3假设信号为线性调频信号进行参数估计；Core 4假设信号为非线性调频信号进行参数估计；Core 5假设信号为二相编码信号进行参数估计；Core 6假设信号为四相编码信号进行参数估计；

Core 1～Core 6完成各自算法任务后，将处理结果发送到划分给Core 7的存储空间中，同时输出各自运行状态标志，以表征本处理器内核已运算完成。

2.如权利要求1所述的基于多核DSP实现脉内调制特性分析的方法，其特征在于，针对简单脉冲信号、线性调频信号、非线性调频信号、二相编码信号、四相编码信号做了调制特性分析，其中，调制类型识别综合采用了频域和时域特性。

3.如权利要求2所述的基于多核DSP实现脉内调制特性分析的方法，其特征在于，调制类型识别算法的流程包括：

步骤(21)：对接收到的待处理数据做一阶相位差分，计算出时频曲线f(t)；

步骤(22)：使用最小二乘拟合法，对时频曲线f(t)进行线性拟合，得到时频曲线的拟合误差σ和调制斜率k；

步骤(23)：对待处理数据做FFT变换，得到信号的频域曲线，并利用3dB带宽测量法测量信号带宽B；

步骤(24)：将测量得到的拟合误差σ与门限值σ_t比较，若拟合误差σ＜σ_t，则判断信号为单频信号或者线性调频信号，进一步将信号的调制斜率k及3dB带宽B与预设门限进行比较，如果B＜B_t且k＜k_t，则判断信号为单频信号，否则信号为线性调频信号；

步骤(25)：将测量得到的拟合误差σ与门限值σ_t比较，若拟合误差σ＞σ_t，则判断信号为二相编码信号与四相编码信号中的一种，将原信号进行平方运算后再进行3dB带宽测量，当平方后的带宽B＜3且σ＞σ_t时，判断原信号为二相编码信号，否则判断原信号为四相编码信号。