并行处理技术在高分辨率成像声纳中的应用

针对堤坝安全探测及海洋开发等水下探测任务,设计并实现了一种具有较高分辨率的水下成像声纳系统。由于成像声纳具有数据吞吐量和运算量庞大的特性,系统采用9片高性能信号处理芯片TMS320C6416并行完成实时数字信号处理任务。配合适当的并行处理算法,系统具有高速稳定的特点,不仅可以探测江、河、湖泊及水库的堤坝表面裂痕,还可以探测水雷、沉船等水下可疑物体。经过多次水池试验及外场试验的验证,系统具有较好的成像效果及较高的可靠性。

MUSIC算法在分布式并行处理机上的实现研究

介绍了一种基于分布式并行处理平台的并行MUSIC实现方法。在实现过程中,针对MUSIC算法运算量大难以实时实现的特点,采取了有效减少计算量的措施。并根据MUSIC算法各个子任务的不平衡性,提出了一种基于软件流水的并行任务划分方法。经仿真试验证明,经过上述并行处理后可有效加快算法的完成时间,在工程实践中具有广泛的实际意义。

可扩展通用并行声纳信号处理系统设计

针对水声领域中高速大容量的实时信号处理任务,为了提高处理系统的通用性,设计并实现了一种基于DSP芯片的并行声纳信号处理系统。系统采用TI公司的高性能处理芯片TMS320C6416作为其处理内核,并采用松耦合式的静态结点互连网络结构,能够在保证结点具有一定处理能力的同时进行方便高效的互连。为通用并行信号处理平台的设计提供了一种新的思路。

基于TMS320C6416DSP的高频图像声呐算法的实现及优化

介绍了波束形成算法的计算特点和系统的软件设计流程.并结合开发工具TMS320C6416DSP的硬件结构特点和波束形成算法的计算特点,详细阐述了在实现高频图像声呐系统的过程中所作的软件实现及优化工作.优化后的代码在系统硬件上运行的实验结果表明,优化效果明显,程序工作稳定.

基于TMS320C6416的高分辨率成像声呐软件设计

高分辨率成像声呐主要用于水下目标的成像和识别,具有运算量大实时性要求高的特点。介绍的高分辨率成像声呐采用模块化的分布式并行处理结构;结合系统的硬件结构特点实现了并行的声成像算法,提高了板间通信及数据传输的速度;并针对TMS320C6416的内部结构特点,进行了各个子处理板内部的程序优化。通过外场试验,验证了系统软件的可靠性。

用于堤坝检测的剖面声纳系统实验研究

针对水下堤坝安全检测,提出并设计实现了适合水下机器人等小平台为载体的可用于堤坝安全检测的高分辨率剖面声纳,系统通过获取被测堤坝内部的回波信号,由DSP构成的水下处理单元进行实时信号处理,从而可获得坝体内介质不连续的信息,并由水上分机进行堤坝内部剖面图像的重建及显示。通过水池和外场堤坝工程检测等应用实例,取得了良好的效果,验证了系统技术路线的可行性和性能的稳健性。

海洋石油管线探测多波束剖面声纳设计

针对海洋石油管线探测多波束剖面声纳的高速、大容量的实时信号处理任务,以及声纳系统进一步扩展的需求,设计并实现了一种基于IP网络互连的、以并行DSP为处理节点的多波束剖面声纳系统。该系统应用于海底石油管线探测与定位,系统中的每个处理节点与数据采集转换部分采用TCP/IP网络连接,可以通过物理上添加一个或多个处理节点成倍的提高系统的信号处理能力,而在软件上无须大的改动。通过电联调与水槽试验,验证了系统的可行性和稳定性,该设计为高速水声阵列信号实时处理系统提供了一种全新的解决思路。

DSP并行处理在剖面声纳系统中的应用

针对多波束剖面声纳的高速、大容量的实时信号处理任务以及声纳系统进一步扩展的更高处理速度的需求,设计并实现了一种基于IP网络互连的、以并行DSP为处理节点的信号处理系统。

基于DSP芯片TMS320DM642实现剖面声纳系统的设计

随着声纳技术的发展,对于声纳信号处理系统的信号处理能力也提出了越来越高的要求。传统的主动声纳信号处理系统大多采用专用的硬件结构来完成特定的数据处理任务,即换能器后端直接接入数据转换采集器,所采集的数据经模数转换后送入数字信号处理器进行处理。此类系统只适用于固定的换能器基阵或者固定的处理速度,一旦换能器基阵变化或者处理速度要求更高,系统就无能为力了。