基于DSP的低信噪比周期信号高速实时提取系统.pdf

·44· 系统工程与电子技术 1998盎 基于DSP的低信噪比周期 信号高速实时提取系统 ／ 王砚方 中国科技大学近代物理系快电子学室，合肥 230027 抽 要 末文介绍了一种基于DSP的低信嗥比周期信号实时提取系统的设计和实现。它能 够以16．67MHz的速度实时完成信号提取 通过在视频图像增强中的应用证明了谖系统的可行 性和有效性。 主■调 SNR PeriodicSignalExtracting WangYu，XuShunjiangandWangYa~ang Dept．ofModernP ．of Unlv D，SclTech．ofc^f tHefei230027 Abstract：ThispaperpresentsadesignandrealizationforaDSPbasedonrealtimelow SNR periodicsignalextractings~tem f0rlow SNR signals．Itcanworkat16．67MHztoextractsig- nalsinrealtimeandisprovedtobeeffectiveandfeasiblethroughapplyingitinvediosignalreal timeenhancing． Keywords：DSP，Signal—noiseratio(SNR)，Realtimes~tem，Analog—digitalconverter (ADC)，Digital—analogconverter(DAC)，Imageenhancement． 往只能以离线方式实现(这种方式因为要将所有的 1 引 言 数据都记录下来，故而也不适合于大数据量的长周 从低信噪比条件下获取信息的方法是一个非 期信号处理)或是低速的实时实现。而许多的宽带 常重要的课题，它在电子对抗、必威体育官网网址通信以及图像 周期信号，如周期性的视频信号、雷达基带信号、高 增强等领域都有着广阔的应用前景。同时，随着电 频超声信号等等，却无法利用累加技术进行实时处 子技术的突飞猛进和处理芯片(特别是数字信号处 理。为此，我们以AnalogDevice公司的高性艟数字 理器一DSP)性能的迅速提高，使得很多处理方法得 信号处理器ADSP218I为核心研制了一套高速的 以实时实现。本文将介绍一种简单而有效的低信噪 实时累加系统，它艟以16．67MHz的速度进行实时 比实时信号提取系统。 累加，且能够处理周期长达30毫秒的信号。 在文献E43中，作者较详细地讨论了累加处理 对低信噪比条件下周期信号的提取作用。这包括两 2 实现方案 个方面，一是使信噪比提高10lgM ( 为累加次 2．1ADSP2IS1简介 数)，二是能够实现未知周期信号的周期检测。与常 ADSP2181是AnalogDevices公司在 1994年 用的相关卷积方法相比，累加方法的存储开销和运 下半年推出的高性能16位定点数字信号处理器， 算开销都小得多，因而尤其适合于大数据量的实时 处理。在过去，由于技术和器件性能的限制，累加往 收稿 日期：1997年3月29日 第3期 基于DSP的低信噪比周期信号高速实时提取系统 ·45· 具有 33MIPS的高速运行能力和灵活方便的用户 周期的时问，所 可 直接利用软件定时产生 接口。它是基于哈佛结构(分离的并行总线结构)的 ADC的采样时钟，选样做既简化了电路，减步了噪 DSP芯片，选种结构由于采用分离的指令总线和数 声源，同时也为ADC与D