1 引 言
　　作為一種探測(cè)目標(biāo)信息的工具，雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在雷達(dá)回波信號(hào)處理中，通常利用線性調(diào)頻信號(hào)脈沖壓縮技術(shù)來(lái)獲得高的距離分辨率。他有效地解決了雷達(dá)作用距離與距離分辨率之間的矛盾，可以在保證雷達(dá)作用距離的情況下提高雷達(dá)的距離分辨力。數(shù)字脈沖壓縮就是利用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)的脈沖壓縮，分為時(shí)域和頻域兩種實(shí)現(xiàn)方式。時(shí)域脈壓常用數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)，而頻域脈壓常用專用的FFT芯片或DSP完成。一般而言，對(duì)于小時(shí)寬帶寬積信號(hào)，用時(shí)域脈壓較好；但對(duì)于大時(shí)寬帶寬積信號(hào)，用頻域脈壓較好。隨著通用DSP芯片本身處理能力的不斷提高，基于并行DSP芯片的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)基本能夠滿足雷達(dá)脈沖壓縮信號(hào)處理實(shí)時(shí)性的需求。
　　本文針對(duì)雷達(dá)回波的實(shí)時(shí)脈沖壓縮處理，首先分析了頻域脈壓處理方法，介紹了分段脈壓原理。然后研究了基于DSP的多片流水分段脈壓設(shè)計(jì)，以某寬帶雷達(dá)回波為例，提出了基于4片ADSP-TS101芯片的高性能并行DSP硬件處理平臺(tái)設(shè)計(jì)。最后給出了硬件實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　2 頻域脈壓實(shí)現(xiàn)分析
　　對(duì)接收到的信號(hào)作數(shù)字脈壓，等同于信號(hào)通過(guò)一個(gè)加權(quán)的匹配濾波器。從時(shí)域來(lái)說(shuō)，輸出為信號(hào)與加權(quán)的匹配濾波器的線性卷積，等價(jià)于二者在頻域的乘積。需要注意的是兩離散信號(hào)頻率域相乘相當(dāng)他們?cè)跁r(shí)域作圓卷積，為使圓卷積與線性卷積等價(jià)，待處理的信號(hào)須加零延伸，避免圓卷積時(shí)發(fā)生混疊。
　　設(shè)輸入序列x（n）長(zhǎng)度為L(zhǎng)，系統(tǒng)沖擊響應(yīng)h（n）長(zhǎng)度為M（M《L），輸出y（n）。對(duì)于頻域處理，其運(yùn)算為：
　　
　　式（1）實(shí)際上是圓卷積運(yùn)算，在運(yùn)算時(shí)，x（n）和h（n）必須至少補(bǔ)零到L+M-1點(diǎn)，等到x（n）完全讀入后，開(kāi)始脈壓運(yùn)算，得到的y（n）有效輸出長(zhǎng)度為L(zhǎng)點(diǎn)。因此頻域脈壓處理時(shí)間大致分為數(shù)據(jù)塊讀入讀出時(shí)間和脈壓運(yùn)算時(shí)間。總運(yùn)算量包括L點(diǎn)x（n）數(shù)據(jù)輸入、L+M-1點(diǎn)復(fù)FFT，L+M-1點(diǎn)復(fù)點(diǎn)乘、L+M-1點(diǎn)復(fù)IFFT以及L點(diǎn)y（n）數(shù)據(jù)輸出。
　　當(dāng)輸入序列x（n）的長(zhǎng)度L》M，直接做L+M-1點(diǎn)的脈壓不僅運(yùn)算量大、存儲(chǔ)單元多，而且有很大的數(shù)據(jù)讀入讀出延遲。可以采用重疊保留法進(jìn)行分段脈壓處理。設(shè)x（n）均勻分段，每段長(zhǎng)度為N（滿足N≥M，N+M-1接近2的整數(shù)次冪），在每段后面再補(bǔ)上后一段的前M-1個(gè)輸入序列值，組成N+M-1點(diǎn)序列，若為最后一段，則補(bǔ)M-1個(gè)零。每個(gè)N+M-1點(diǎn)序列與h（n）脈壓后，輸出的結(jié)果取前N點(diǎn)為每段的有效輸出。這樣按順序拼接在一起即可得到輸入序列x（n）的脈壓輸出。其原理如圖1所示。
　　
　　3 基于DSP的多片流水分段脈壓設(shè)計(jì)
　　當(dāng)分段脈壓處理時(shí)，可以采用多個(gè)分段同時(shí)脈壓的并行處理技術(shù)來(lái)減少整個(gè)脈壓過(guò)程的處理時(shí)間。流水線技術(shù)（Pipeline）為并行處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)時(shí)間并行性提供了一種有效方法，他將輸入流水線的任務(wù)分為一串子任務(wù)，相繼的任務(wù)不斷流人流水線，利用子任務(wù)在執(zhí)行時(shí)間上的重疊（Time Interleaving），使得每個(gè)子任務(wù)都處在整個(gè)操作流程不同的處理段中，且保持在不同的完成階段來(lái)達(dá)到操作級(jí)并行。