南京理工大学杨建超获国家专利权
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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于多核CPU的相控阵雷达软件化信号处理系统及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116184348B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310000283.9,技术领域涉及:G01S7/41;该发明授权基于多核CPU的相控阵雷达软件化信号处理系统及方法是由杨建超;陆星宇;戴峥;虞文超;顾红;陆士浩设计研发完成,并于2023-01-02向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于多核CPU的相控阵雷达软件化信号处理系统及方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于多核CPU的相控阵雷达软件化信号处理系统及方法,系统包括:数据采集模块,采用多线程乒乓结构将数据传输到服务器内存;共享内存通信模块,开辟缓存区形成生产消费者结构,将数据依照雷达数据源帧格式进行帧拆解,转化为雷达数据结构体;信号处理模块,通过波束形成处理得到和波束、方位差波束、俯仰差波束三个波束,获取目标的距离、速度、方位角、俯仰角、幅度、信噪比、RCS信息,采用多核并行方法,对不同波束、各波束内的算法单元均并行处理;点迹显示模块,通过TCP接收信号处理发送的点迹信息,并将其显示到上位机界面。本发明适用不同数据量的雷达工作模式,具备软件化、模块化、灵活、可控、便于扩展的特点。
本发明授权基于多核CPU的相控阵雷达软件化信号处理系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于多核CPU的相控阵雷达信号处理系统,其特征在于,包括数据采集模块、共享内存通信模块、信号处理模块和点迹显示模块; 所述数据采集模块,用于通过驱动程序将数据采集卡的数据采用多线程乒乓结构传输到服务器内存中; 所述共享内存通信模块,用于开辟缓存区形成生产消费者结构,将数据依照雷达数据源帧格式进行帧拆解,转化为雷达数据结构体发送至信号处理; 所述信号处理模块,用于进行波束形成、脉冲压缩、动目标显示、动目标检测、恒虚警处理、杂波图处理、目标凝聚、方位测角、俯仰测角,获取目标的距离、速度、方位角、俯仰角、幅度、信噪比、RCS信息;所述信号处理模块包括多个信号处理算法,各信号处理算法采用OpenMP多线程进行并行加速;各信号处理算法适应多种雷达工作模式,在雷达切换不同工作模式时,根据数据量大小和特征对开辟内存大小、线程数量进行自适应调节;脉冲压缩和动目标检测均需要进行FFT变换,选用FFTW算法进行加速;变换过程中只建立一次变换计划,对该变换计划进行循环复用;对程序进行多级并行化处理;信号处理模块分为三个线程,从共享内存接收数据线程、信号处理线程、组包发送点迹线程,三个线程放入CPU线程池中并行处理;信号处理线程内基于多核CPU使用OpenMP对信号处理程序进行加速;使用OpenMP对三个波束进行并行处理,在三个波束并行处理的基础上,再使用OpenMP嵌套开启多线程对各算法处理单元组件并行加速;多线程对程序进行加速时,利用CPU内核绑定技术,使用sched_setaffinity函数将每个线程绑定到指定的多个内核上完成;恒虚警算法采用滑窗法,在两次相邻的滑窗中,前一次滑窗的参考单元覆盖区域和后一次参考单元覆盖区域有部分重叠; 所述点迹显示模块,用于通过TCP接收信号处理发送的点迹信息,并将其显示到上位机界面。
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