基于G4平台的嵌入式VxWorks系统在雷达信号处理中的应用

引　言

在雷达系统的数字信号处理中，其主要特点是数据流量大、运算量大和处理的实时性，单片高性能的DSP芯片也不能满足处理要求，必须采用多DSP板作为数字信号处理平台。开发复杂的多DSP板硬件平台需要投入大量的人力而且开发风险较大，购买专业公司开发的稳定、可靠的通用数字信号处理平台是数字信号处理领域发展的趋势。设计人员只需致力于信号处理算法的研究，利用高级语言编写算法软件来完成系统要求，从开发复杂的硬件平台中解脱出来，降低了整个信号处理系统的开发风险，缩短了开发周期。本文介绍一种通用的G4数字信号处理硬件平台，该平台选用基于抢占式多任务VxWorks实时操作系统作为平台的操作系统，它能管理各种独立任务的执行，每个任务能及时响应外部事件并且能及时处理。它为整个雷达信号处理能实时完成处理提供了很好的系统软件支持。

G4硬件平台的基本结构和特点

G4平台基本结构
G4 DSP功能框图如图1所示。

图1　G4 DSP功能框图

如图1 所示，G4 硬件平台是一块由4 片CPU组成的数字信号处理板， CPU是摩托罗拉公司PowerPC系列MPC7410 RISC的微处理器，处理器支持对称多处理器技术( SMP) ，内核时钟500 MHz，包含多个运算处理单元，支持哈佛结构和指令流水线操作，具有SIMD特点，在一个时钟周期可执行8条指令；集成了128bit AltiVec执行单元，14 GFLOPS数据处理能力，能够快速地完成卷积、FIR 滤波器和FFT等数字信号处理算法；内部总线是60X总线(32位地址总线和64位数据总线) ，100MHz的外围设备总线速度，包含32kbyte一级指令Cache和数据Cache， 支持最高2Mbit的外部L2 CACHE，支持多种内存寻址的内存管理模式。每一个处理器与外围I/O 接口通信通过CPC710 桥的PC I总线实现，处理器间通过64 bit、66MHz Intel 21555非透明PCI桥互联，其峰值带宽为528Mbyte / s。