基于AR1VI的雷达信号处理系统研究

王乐 魏政 苏楠

摘要：最近这些年以来，在技术迅速进步和信息技术逐步提高的背景下，人类对于信号的处理和数据采集方面也有了更加严格的需求，不只是要求效率高、精度高、及时性良好，还对设施智能化、便于携带和网络化，人机交互页面优良等方面提出了一定的要求。但是以往设施无法符合这些需求，就这样，人类把ARM使用到雷达信号处理系统中，如此一来，就能够提升响应效率，还能够减少资源浪费情况。所以，本课题以ARM为基础的雷达信号处理系统展开一系列分析。论文在阐述嵌入式Linux操作系统的前提下，对该系统的软件和硬件设计做出了详细分析。

关键词：ARM；雷达信号处理系统；嵌入式Linux操作系统

中圖分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）01-0062-01

0 前言

ARM系列处理器使用32位高性能微处理器，在目标板上采用交又式开发环境，通过无需收费的资源，防止操作系统底层设计过于庞杂，减少资源浪费现象；广泛采用SDRAM，能够减少存储环节中需投入的费用，并且有着偏高的集成水平，能够使系统设计工作更加简化，可以简化系统设计，减少板外设，避免出现资源浪费现象。所以，本课题对以ARM为基础的雷达信号处理系统展开一系列分析。以期利用本课题的讨论，为有关人员对该系统的分析提供借鉴意义。

1 基于ARM的雷达信号处理系统

1.1 系统的硬件设计

针对本系统的设计而言，体系平台主要由核心板和基木板共同构成，前者用于集成SamsungS3e24zox处理器和16M的FLASH，64M的SDRAM，进而确保对系统的有效控制。后者基本用于集成各类外设接口和能够实现数据处理和算法的处理器，还能够实现对外围电路的集成。

针对本系统，从结构角度进行分析，主要是由CPU，FPGA和DSP与电源模块共同构成。

（1）PU模块。CPU模块不仅是组成系统硬件平台的前提条件，还是其中的控制中心，能够实现该系统的各项功能。CPU模块主要分成处理器、存储器、复位与电源监测电路、通讯接口等，还涉及各种数据线、地址线以及控制线和I/0接口，其最为重要的作用就是控制操作系统、驱动程度等全部软件的稳定运作。其中ARM处理器是CPU模块的主要构成部分，存储模块就是为了实现处理器对于各种数据信息的保存，通信接口模块就是对各项数据信息做出保存处理。而人机交互功能，就是为了符合优良的、人性化人机页面关系的要求。针对该系统而言，该模块包含LCD显示屏和PS/2接口，能够直观展示图形界面和所输入的数据信息。

（2）DSP模块。所谓DSP，主要是为了实现对数字信号的有效处理，从而对系统结构和指令系统进行不断优化的处理器。它不只是有着计算效率高、控制性能优良的特征，还能够对实时信号进行有效处理。

（3）电源系统。ARM核工作电势差达到1.8V，FPGA的核电势差达到1.2V，DSP电势差达到1.2V，I/0端电势差达到3.3V>ATMEGA8基本使用SV的工作电势差，因此对于核心板来说，必须具备3.3V，2.5V和1.2V的电压生产模块。为了更好地符合上面一系列条件，本电源系统主要使用TPS4610，使用12V和SV的外设电源开关。

1.2 系统的软件设计

由于嵌入式体系有着可裁剪的特征，其必须在特殊的硬件条件下对软件进行开发工作，所以首先需要构建交叉编译环境。针对这种系统来说，其开发工作主要包含：引导加载程序；Linux内核；文件系统；用户应用程序。所以，需要对交叉编译环境进行有效构建。

交又编译环境能够完成对嵌入式程序的有效编写、连接和调试的开发环境，这种开发环境普遍使用宿主机/目标机形式。

在构建交又编译开发环境之后，实现对Bootloader的移植。有关嵌入式系统的Bootloader移植包括两类不同方式：其一，对目前有着的Boot-oade进行移植，就是基于目前硬件设备对Bootloader代码做出优化，有助于其达到使用要求。其二，就是基于嵌入式体系的硬件设施对相关代码再次进行编写。针对第二类方式而言，所需投入的时间过多。普遍使用第一类方式，其优势体现在简单便利、易于使用、开发时间不长等。另外，还必须实现嵌入式内核的移植和程序的驱动。

2 结语

本次所研究的系统有着较快的响应效率，并且能够减少资源浪费现象，所以有着十分广阔的使用前景。本课题就是对基于ARM的雷达信号处理系统加以分析，了解其中的软硬件设计情况。以期利用论文的研究，为有关人员对雷达信号处理系统进行研究提供参考价值。

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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