[发明专利]基于DSP的PD雷达系统矩阵转置方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理器(DigitalSignalProcessorDSP)领域，特指一种适用 于数字信号处理器中利用增强型直接存储器访问(EnhancedDirectMemoryAccess EDMA)的矩阵转置方法。本发明可用于对脉冲多普勒(PulseDopplerPD)雷达回波 数据进行快速转置，以解决PD处理系统中转置效率问题。

背景技术

PD雷达系统回波处理实时性要求较高，在机载雷达系统中，处理距离向单元数和 脉冲积累个数通常较大，导致需要处理的回波数据矩阵较大，如何在短时间内提高矩 阵转置效率成为PD雷达系统中信号处理的一个重要问题。

中国人民解放军国防科学技术大学申请的专利“用于GPDSP的基于乒乓机制支 持数据乱序返回的DMA矩阵转置传输方法”(公开号：CN104679690A，申请号： 201510032874.X，申请日：2015.01.22)中公开了一种在EDMA内部设置Y*Nbit的 转置寄存器，从原始数据中读取需要转置的列数据，然后写入EDMA内部寄存器中的 对应行，在读取列数据的同时对转置后的数据写入外部存储器，该方法CPU只需配置 EDMA的相应参数，然后交由EDMA自动完成，虽然减少了CPU处理时间，但对于 存储在SDRAM中的原始数据读取地址不连续，需要不断地给SDRAM的页进行上电 和刷新操作，从而导致转置效率不高。

西安电子科技大学申请的专利“基于DSP芯片的SAR成像系统中矩阵转置方法” (公开号：CN103412284B，申请号：201310385864.5，申请日：2013.08.29)中公开 了一种合成孔径雷达成像系统大型矩阵原位转置的方法。该方法首先对原始回波进行 横向数据划分，然后进行纵向划分，将原始大型矩阵划分成若干个粗分方阵，再将粗 分的方阵划分成若干个单元小方阵，对对角单元小方阵转置后存储在对角线位置，对 角线两边对应单元小方阵先分别转置，然后交换存储位置，以实现大型矩阵的原位转 置功能。该方法需要将原始矩阵进行不断地分割，然后分情况对矩阵进行转置，这种 方式对于大型矩阵转置而言，具有一定优势，但对于PD雷达系统的中小型矩阵而言， 编程方式较为复杂，不适合PD雷达系统矩阵转置。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种针对PD雷达信号处理系统中回波 数据矩阵的快速转置方法，以实现雷达回波实时处理。

技术方案

实现本发明的技术思路是：将转置操作中的分段操作放置在数据存储阶段进行， 然后分段对数据进行转置。具体方法是：首先将单条雷达距离向回波数据进行合理分 段，将积累数据依次按照编号进行存储，在转置处理时，利用EDMA读取一段连续地 址的数据到DSP内部存储器中，然后在内部存储器中实现转置和相应处理，最后将处 理后的数据存储到DDR3上。

一种基于DSP的PD雷达系统矩阵转置方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：DSP依次接收N个雷达回波数据，将每一个雷达回波数据按照距离向依 次进行分段得到距离段数据S₁……S_M，所述距离段数据的长度L₁＝STEP_EDMA/N， STEP_EDMA为EDMA步进地址最大长度；

步骤2：将第一个雷达回波数据的距离段数据S₁……S_M依次离散存储在外部存储 器DDR3中，相邻两个距离段数据之间的地址间隔长度为STEP_EDMA；

步骤3：依次将第n个雷达回波数据的距离段数据S_m排列在第n-1个回波数据的 距离段数据S_m之后，直到N个雷达回波数据的距离段数据全部存储，得到M个依次 排列的N*L₁的数据段，其中2≤n≤N，1≤m≤M；

步骤4：在DSP的内部二级存储空间L₂中开辟2个大小为N*L₁的存储器缓冲区， 其中第一个存储器缓冲区用于存放从外部存储器DDR3中读取地址连续的二维矩阵数 据，第二个存储器缓冲区用于存放转置后的二维小矩阵；