LDSP 信號處理器是杭州泓源數(shù)字科技有限公司研發(fā)的專為激光雷達研發(fā)的高性能、高集成、低功耗數(shù)字信號處理器。該信號處理器采用高速高精度 ADC、大規(guī)模 FPGA及高速 DSP等處理芯片，處理功能強大、速度高、功耗低、距離分辨率高，具有多種存儲器接口，可選外掛大容量存儲設(shè)備。

　　LDSP 信號處理器可完成運算量極大的回波信號的各種時域/頻域處理，最大可以滿足500M 實時采樣信號的實時處理，以及數(shù)據(jù)通信、故障檢測等。硬件配置采用模塊化可定制方式，滿足高性能算法的運算量需求并留有適當余量，將來也可升級更為復(fù)雜的算法。與終以太網(wǎng)可選外設(shè)存儲接口端的通信為以太網(wǎng)協(xié)議，傳輸介質(zhì)既可以是標配的 RJ45 雙絞線，也可以根據(jù)用戶要求升級為傳輸距離可達 20Km 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議單模光纖，使系統(tǒng)的放置更加靈活和可靠，其可支持采用筆記本電腦，臺式機，服務(wù)器等作為終端，同時可支持無終端處理遠程結(jié)果傳送。

　　LDSP信號處理器既能用于高性能遠距離大型激光固定站系統(tǒng)，還可以應(yīng)用于車載、機載以及風(fēng)電倉機等高集成小體積應(yīng)用。LDSP在典型激光雷達系統(tǒng)應(yīng)用中的接口如下圖：

　　主要技術(shù)指標：

　　AD 采樣率：500M，內(nèi)時鐘

　　中頻頻率： ? ? ? ? ? ? ? ?80MHz±50MHz

　　輸入最大功率： ? ? ? ? ≤10dBm（50Ω）

　　支持脈寬： ? ? ? ? ? ? ? ?0.08-100us

　　支持帶寬： ? ? ? ? ? ? ? ?100MHz（1.55um 波長，75 米測速）

　　觸發(fā)輸出： ? ? ? ? ? ? ? ?1K-20K 可選，步進 0.08us,，終端可設(shè)

　　BITE 信號： ? ? ? ? ? ? ? 信號處理器運行狀態(tài)、自檢結(jié)果

　　結(jié)構(gòu)： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?獨立模塊

　　供電： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5-12V，總功耗≤5.5W，無需主動散熱

　　時序輸出： ? ? ? ? ? ? ? ?3 路以上可設(shè)置 RS422 差分或者 TTL 單端輸出

　　前端控制接口： ? ? ? ? 2 路 SPI 或 232，或 GPO 輸出，可實現(xiàn)波控或方位俯仰輸入

　　接口： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?100M 以太網(wǎng)，RJ45

　　可靠性： ? ? ? ? ? ? ? ? ? MTBF≥20000h，MTTR≤0.5h

　　工作環(huán)境： ? ? ? ? ? ? ? ?-40℃～+65℃

　　MTBF： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?≥16000h

　　MTTR： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ≤0.5h（更換模塊）

　　體積： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ≤18CM×≤10CM×≤2.5CM

　　處理最大庫數(shù)： ? ? ? ?250

　　FFT 點數(shù)支持： ? ? ? ?128，256，512

　　支持最大庫數(shù)： ? ? ? ?254@128，126@256，62@512

　　處理最大高度： ? ? ? ?9500 米

　　重頻： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10-20K

　　輸出結(jié)果： ? ? ? ? ? ? ? 32 位浮點功率譜

　　主要性能指標（測風(fēng)場景）：

　　大風(fēng)速測量范圍： ? ? ? ?-50~50m/s

　　測量風(fēng)速精度： ? ? ? ? ? ≤ 0.1m/s

　　風(fēng)速分辨率： ? ? ? ? ? ? ?≤ 0.01m/s

　　風(fēng)向精度： ? ? ? ? ? ? ? ? ≤ 1°

　　風(fēng)向分辨率： ? ? ? ? ? ? ?≤ 0.5°

　　測量距離： ? ? ? ? ? ? ? ? ≥ 600m

　　高度分辨率： ? ? ? ? ? ? ?≤ 10m

　　主要技術(shù)特點：

　　硬件技術(shù)特點

　　超高集成

　　整個系統(tǒng)集成在一個體積 L≤18CM×W≤10CM×H≤2.5CM 的單一模塊中，完成所有的信號處理和通信。

　　超低噪聲

　　采用高速高精度 AD，硬件設(shè)計通過電磁優(yōu)化，從而保證系統(tǒng)的靈敏度和理論值相當，靈敏度在同類產(chǎn)品中遙遙領(lǐng)先。

　　超低功耗

　　超低功耗設(shè)計，并對算法，硬件和軟件的實現(xiàn)進行了深度優(yōu)化，系統(tǒng)的總功耗達到小于 5.5W的超低水平為業(yè)界最低，外盒可采用被動散熱，穩(wěn)定工作在-50 度到+65 度的寬溫區(qū)間。

　　高性能

　　最大處理高度可達 9500 米，最小庫長最小可達 1.2 米，最大庫數(shù)可支持 250 個。

　　大動態(tài)

　　系統(tǒng)的動態(tài)范圍可達 100dB 以上，可以滿足劇烈變化目標所需的大動態(tài)要求。

　　高可靠

　　采用高集成高可靠設(shè)計，系統(tǒng)可以滿足 24 小時無人值守的可靠性要求。

　　完備的硬件接口

　　具有網(wǎng)絡(luò)，多種串行接口和存儲器等接口，可以和多種前端和外設(shè)相接。

　　軟件技術(shù)特點

　　接口簡潔

　　API 函數(shù)功能強大但是接口非常簡單，終端開發(fā)者僅需簡單調(diào)用即可實現(xiàn)所需的復(fù)雜功能。

　　集成硬件接口驅(qū)動

　　所有涉及硬件相關(guān)的同步，控制和通信由 WLP1LIB 提供的 API 函數(shù)底層驅(qū)動函數(shù)實現(xiàn)，終端僅需調(diào)用幾個簡單高效的 API 函數(shù)就可以完成所有 LDSP1 的控制和通信功能，從而可關(guān)注顯示和后處理。

　　完備的通信支持

　　WLP1LIB 通過百兆以太網(wǎng)（電口）與 LDSP1 進行通信，為全雙工通信，內(nèi)容包括回波數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作的實時狀態(tài)。LDSP1 向終端傳送系統(tǒng)狀態(tài)或處理結(jié)果，而終端則向 LDSP1 傳送控制命令和參數(shù)。

　　超分辨算法

　　采用我們 10 多年對各種雷達回波譜的研究所取得的成果，算法性能為全球最優(yōu)，其在低信噪比條件下仍能獲得高精度估計，估計的結(jié)果比傳統(tǒng)或者主流算法精度提供30-50 倍。

　　智能雜波抑制

　　采用先進的雜波抑制算法，能夠有效的抑制地雜波，有源干擾信號等。

　　智能噪聲校正

　　通過我們獨特的自適應(yīng)噪聲識別和處理算法，能夠?qū)Π自肼暎痪鶆蛟肼暎肼暤撞黄降炔煌肼曔M行良好的抑制和校正處理。從而可大幅度降低甚至消除前端電光器件的非理想因素帶來的對估計性能的嚴重影響，降低對前端器件和設(shè)計的要求，從而大幅度降低雷達的整體調(diào)測試難度，增加成品率。

　　先進的質(zhì)量控制

　　采用先進的門限識別算法，能夠很好的去除噪聲干擾，通過各種相關(guān)性處理算法實現(xiàn)高質(zhì)量的回波，風(fēng)場信息。

　　高效率

　　處理部分代碼針對平臺進行硬件優(yōu)化，能夠以最高的效率完成所需的運算，在處理效率上達到最優(yōu)。

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