图形化雷达信号处理高层集成设计平台及方法技术

本发明专利技术涉及一种图形化雷达信号处理高层集成设计平台及方法，设计方法在设计平台上使用，主要解决了雷达信号处理设计方法软硬件脱离，低效率、无移植性和通用性差的问题。本发明专利技术在建模模块中创建图形化模型；在模型分析模块中对模型分析并检测；分析结果分送至源代码生成、工程文件生成和时序分析模块，所生成的源代码和工程文件以及链接文件经过DSP编译器得到可执行的DSP程序及MAP文件，硬件调试模块将上述两文件载入雷达信号处理器并通信，实现在线调试，链接文件是由硬件配置模块的内存分配链表生成的。本发明专利技术能够实时查看处理器内存。本发明专利技术应用程序移植性好、代码执行效率高、且技术延续性好，能够加快雷达信号处理机设计进度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达信号处理
，主要涉及图形化雷达信号系统建模，具体是一种，用于雷达信号处理的系统化设计。
技术介绍
目前，雷达信号处理设备的主要研发方式是从基于PC/工作站的算法仿真开始，经过需求分析，任务人工划分、硬件设计、C代码和汇编代码编写以及在线调试，并经过反复的测试、修改、最终满足应用需求。这样的设计过程艰难漫长，已经远远不能满足设计的需要。从设计方式上看，这种方法的缺点之一是算法仿真和硬件调试脱节，造成基于Matlab等仿真工具得到的理想性能和实际硬件设备得到的实测性能之间有明显的差距，当这种差距明显影响性能指标时，整个设计就可能遭到颠覆而不得不推倒重来。这种方法的缺点之 二是软件设计针对具体硬件设施，虽然可以得到较高的资源利用率，但设计难度大、编程、调试、修改需要投入大量的人力，一方面不利于算法研究人员方便地测试算法，另一方面，当硬件更新后，原有的代码必须进行大调整。所以这是一种低层次、低效率、无移植性和通用性差的途径。为此，把信号处理系统的设计集成化、高层次化是十分必要的。国外公司在最近几年都先后有多款平台，各自具有优缺点。美国GE公司在其最新的PowerPC多处理器平台上推出的AXIS软件采用了图形设计输入方式，便利了用户使用这一系列的并行系统，它需要Vxworks操作系统和BSP (板级支持包)的密切支持才能发挥效力，而且只限于单一公司的单一产品，和硬件须紧密结合，属于专用软件。美国Gedae公司的Gedae软件是嵌入式多DSP系统开发、仿真、调试、应用移植和发布的软件开发平台，是基于模型化设计思想的图形化开发和代码自动生成功能工具。设计人员能够在与硬件独立的图形化环境中开发应用程序，然后分割和映射应用程序到不同的嵌入式多DSP硬件系统中，并可利用各个嵌入式系统提供商提供的相关算法库生成各种实时信号处理的应用程序。Gedae可视化工具能够显示在目标机系统中的所有硬件和软件活动，包括进程、处理期间的通讯和缓冲等，其性能等同或超过手写编程所获得的性能。利用Gedae BSP开发工具还可以把Gedae软件开发的应用程序轻松的移植到用户自定义的嵌入式多DSP系统中。Gedae软件采用了类似于Matlab/Simulink的设计环境,无需和硬件的紧密耦合，特性上适合于各种处理器，但需要作大量的底层驱动开发、调试界面设计工作，目前实际应用不多。现有的雷达信号处理设计平台使用了图形设计方式，提高了开发效率，但是这些雷达信号处理设计平台或属于专用软件，通用性差，或设计复杂程度高，移植性差，算法仿真与硬件调试脱节，使用不方便，开发效率低
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有雷达信号处理系统设计层次低、效率低、无移植性和通用性差等缺点，提供一种移植性好、代码执行效率高、设计简便且算法仿真与硬件调试结合的。本专利技术是一种图形化雷达信号处理高层集成设计平台，本专利技术的图形化雷达信号处理高层集成设计平台包括有数据流建模模块、硬件配置模块、模型分析模块、源代码生成模块、工程文件生成模块、链接文件生成模块、时序分析模块、硬件在线调试模块，由数据流建模模块生成数据流驱动模型并送至模型分析模块，模型分析模块对模型进行分析并将分析结果分送至源代码生成模块、时序分析模块及工程文件生成模块，硬件配置模块将生成的内存分配链表送至链接文件生成模块，DSP编译器接收源代码生成模块产生的代码、接收工程文件生成模块产生的工程信息及链接文件生成模块产生的链接信息后进行编译链接，并生成可执行的DSP程序即雷达信号处理程序，同时生成MAP文件，通过硬件调试模块将设计的可执行的雷达信号处理程序及MAP文件加载至雷达信号处理器中，并与雷达信号 处理器进行通信，通过硬件调试模块实现对所设计雷达信号处理程序的调试。现有的雷达信号处理系统设计过程艰难漫长，层次低、效率低、无移植性和通用性差，国外公司针对此问题先后推出了多款设计平台，但这些平台要么属于专有软件，只限于单一公司的单一产品，要么复杂程度高，需要作大量的底层驱动开发、调试界面设计工作，难于推广。本专利技术为了给各种雷达信号处理设备提供高性能、高可靠性、高性价比的一体化软硬件设计平台，将硬件调试也集成于平台中，采用软件技术将建模、实物/半实物仿真、评估、任务分配、代码转换、多处理器映射、全图形化设计调试集成设计，专利技术了一种图形化雷达信号处理高层集成设计平台，该平台包括八个组成部分数据流建模模块、硬件配置模块、模型分析模块、源代码生成模块、工程文件生成模块、链接文件生成模块、时序分析模块、硬件调试模块。本专利技术通过结合上述各模块从而把雷达信号处理从建模仿真到雷达信号处理系统设计的实现全部集成在本平台下，具有图形/文本描述方式、代码生成和调试功能、多处理器任务分配和时序评估功能，通过本平台可以设计各种雷达信号处理系统，使用本专利技术提供的硬件调试模块将所设计的雷达信号处理系统安装至雷达信号处理器，对处理器中的程序进行调试，最终实现各种雷达信号处理功能。开发者无需了解雷达信号处理器内部及外围硬件细节，不用编写底层程序即可得到多处理器的高效可执行代码，在短时间内完成建模到代码下载的全部工作，开发者也可以通过时序评估对不同设计方案的可行性和合理性进行快速比较，从而实现信号处理系统设计的集成化、高层次化。本专利技术的实现还在于图形化雷达信号处理高层集成设计平台的数据流建模模块包括模块库和建模窗口，数据流建模模块的核心是模块库，模块库包含原子模块库、复合模块库及自定义模块库，其中的原子模块库包含函数模块库、通信模块库及关键变量模块库，其中的复合模块库包含控制模块库、中断模块库及子系统模块库，这些模块库供用户创建层次化雷达信号处理模型；数据流建模模块设有建模窗口，通过建模窗口与用户交互建模信息。用户能够以图形化的方式添加各功能模块到建模窗口，对已有设计进行修改(添加、删除、改变模型参数等)和保存，可建立多个模型实现多处理器程序的设计同时能够进行程序到处理器的任务分配；当用户所需的算法在现有的模型库中不能满足需求时，可以在当前建模窗口添加自定义模块。数据流建模模块中的模块库可分为原子模块、复合模块(控制流模块、子系统模块)和用户自定义模块三大类。原子模块是不可再分的算法模块，通常是指已经存在的汇编函数或者其他基本模块(如常数模块、全局变量模块等)。复合模块包括了子系统模块、控制流模块、中断模块。其中子系统模块既可嵌套原子模块，也可以包含其他子系统模块，并且子系统模块还要存储其内部模块的连接、依赖关系。控制流模块是指if-else、switch-case分支控制、for、while循环控制之类。中断模块跟子系统模块类似，它描述的是中断服务程序。自定义模块主要用来存储自定义的子系统模型。本专利技术的实现还在于图形化雷达信号处理高层集成设计平台的模型分析模块对数据流建模模块中所建的雷达信号处理模型进行检测及初步分析，主要包括模型完整性检测和一致性检测，还对雷达信号处理模型的拓扑结构做出合理性分析，得到雷达信号处理模型内部各个模块的依赖关系，方便系统的代码生成操作。本专利技术的实现还在于图形化雷达信号处理高层集成设计平台的工程文件生成模块通过模型分析模块得到的分析结果，调用数据流建模模块中相应的模块库，生成与所建的雷达信号处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形化雷达信号处理高层集成设计平台，其特征在于：以图形化的方式建立雷达信号处理模型，图形化雷达信号处理高层集成设计平台包括有：数据流建模模块、硬件配置模块、模型分析模块、源代码生成模块、工程文件生成模块、链接文件生成模块、时序分析模块、硬件在线调试模块，由数据流建模模块生成数据流驱动模型并送至模型分析模块，模型分析模块对模型进行分析并将分析结果分送至源代码生成模块、时序分析模块及工程文件生成模块，硬件配置模块将生成的内存分配链表送至链接文件生成模块，DSP编译器接收源代码生成模块产生的代码、接收工程文件生成模块产生的工程信息及链接文件生成模块产生的链接信息后进行编译链接，并生成可执行的DSP程序即雷达信号处理程序，同时生成MAP文件，硬件调试模块加载可执行的雷达信号处理程序及MAP文件并与雷达信号处理器进行通信，实现对所设计雷达信号处理程序的调试。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏涛，杨涛，秦岩，何学辉，兰国光，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：