基于AR1VI的雷達信號處理系統研究

王樂 魏政 蘇楠

摘要：最近這些年以來，在技術迅速進步和信息技術逐步提高的背景下，人類對于信號的處理和數據采集方面也有了更加嚴格的需求，不只是要求效率高、精度高、及時性良好，還對設施智能化、便于攜帶和網絡化，人機交互頁面優良等方面提出了一定的要求。但是以往設施無法符合這些需求，就這樣，人類把ARM使用到雷達信號處理系統中，如此一來，就能夠提升響應效率，還能夠減少資源浪費情況。所以，本課題以ARM為基礎的雷達信號處理系統展開一系列分析。論文在闡述嵌入式Linux操作系統的前提下，對該系統的軟件和硬件設計做出了詳細分析。

關鍵詞：ARM；雷達信號處理系統；嵌入式Linux操作系統

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）01-0062-01

0 前言

ARM系列處理器使用32位高性能微處理器，在目標板上采用交又式開發環境，通過無需收費的資源，防止操作系統底層設計過于龐雜，減少資源浪費現象；廣泛采用SDRAM，能夠減少存儲環節中需投入的費用，并且有著偏高的集成水平，能夠使系統設計工作更加簡化，可以簡化系統設計，減少板外設，避免出現資源浪費現象。所以，本課題對以ARM為基礎的雷達信號處理系統展開一系列分析。以期利用本課題的討論，為有關人員對該系統的分析提供借鑒意義。

1 基于ARM的雷達信號處理系統

1.1 系統的硬件設計

針對本系統的設計而言，體系平臺主要由核心板和基木板共同構成，前者用于集成SamsungS3e24zox處理器和16M的FLASH，64M的SDRAM，進而確保對系統的有效控制。后者基本用于集成各類外設接口和能夠實現數據處理和算法的處理器，還能夠實現對外圍電路的集成。

針對本系統，從結構角度進行分析，主要是由CPU，FPGA和DSP與電源模塊共同構成。

（1）PU模塊。CPU模塊不僅是組成系統硬件平臺的前提條件，還是其中的控制中心，能夠實現該系統的各項功能。CPU模塊主要分成處理器、存儲器、復位與電源監測電路、通訊接口等，還涉及各種數據線、地址線以及控制線和I/0接口，其最為重要的作用就是控制操作系統、驅動程度等全部軟件的穩定運作。其中ARM處理器是CPU模塊的主要構成部分，存儲模塊就是為了實現處理器對于各種數據信息的保存，通信接口模塊就是對各項數據信息做出保存處理。而人機交互功能，就是為了符合優良的、人性化人機頁面關系的要求。針對該系統而言，該模塊包含LCD顯示屏和PS/2接口，能夠直觀展示圖形界面和所輸入的數據信息。

（2）DSP模塊。所謂DSP，主要是為了實現對數字信號的有效處理，從而對系統結構和指令系統進行不斷優化的處理器。它不只是有著計算效率高、控制性能優良的特征，還能夠對實時信號進行有效處理。

（3）電源系統。ARM核工作電勢差達到1.8V，FPGA的核電勢差達到1.2V，DSP電勢差達到1.2V，I/0端電勢差達到3.3V>ATMEGA8基本使用SV的工作電勢差，因此對于核心板來說，必須具備3.3V，2.5V和1.2V的電壓生產模塊。為了更好地符合上面一系列條件，本電源系統主要使用TPS4610，使用12V和SV的外設電源開關。

1.2 系統的軟件設計

由于嵌入式體系有著可裁剪的特征，其必須在特殊的硬件條件下對軟件進行開發工作，所以首先需要構建交叉編譯環境。針對這種系統來說，其開發工作主要包含：引導加載程序；Linux內核；文件系統；用戶應用程序。所以，需要對交叉編譯環境進行有效構建。

交又編譯環境能夠完成對嵌入式程序的有效編寫、連接和調試的開發環境，這種開發環境普遍使用宿主機/目標機形式。

在構建交又編譯開發環境之后，實現對Bootloader的移植。有關嵌入式系統的Bootloader移植包括兩類不同方式：其一，對目前有著的Boot-oade進行移植，就是基于目前硬件設備對Bootloader代碼做出優化，有助于其達到使用要求。其二，就是基于嵌入式體系的硬件設施對相關代碼再次進行編寫。針對第二類方式而言，所需投入的時間過多。普遍使用第一類方式，其優勢體現在簡單便利、易于使用、開發時間不長等。另外，還必須實現嵌入式內核的移植和程序的驅動。

2 結語

本次所研究的系統有著較快的響應效率，并且能夠減少資源浪費現象，所以有著十分廣闊的使用前景。本課題就是對基于ARM的雷達信號處理系統加以分析，了解其中的軟硬件設計情況。以期利用論文的研究，為有關人員對雷達信號處理系統進行研究提供參考價值。

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Abstract：In the past few years， with the rapid advancement of technology and the gradual improvement of information technology， human beings have more stringent requirements for signal processing and data collection， not only requiring high efficiency， high precision， and good timeliness. The requirements for intelligent， portable and networked facilities， and excellent human-computer interaction pages are put forward. However， in the past， facilities could not meet these needs. In this way， humans used ARM in radar signal processing systems， which can improve response efficiency and reduce resource waste. Therefore， this topic carries out a series of analysis based on the ARM-based radar signal processing system. Under the premise of expounding the embedded Linux operating system， the paper makes a detailed analysis of the software and hardware design of the system.

Key words：ARM； radar signal processing system； embedded Linux operating system