李吉锋+毛晓丹+董博宇+张伟峰+刘志哲+王平

摘 要： 现代嵌入式系统的广泛应用对信号处理运算量以及实时性都提出了更高的要求，通过多处理器构建并行处理体系结构已经成为了解决这一问题的必然趋势。在研究并行处理体系结构的基础上，设计并实现了一种基于多DSP+FPGA的高速并行信号处理系统，该系统具有集成度高、运算能力强、通用性好、可扩展性好等特点，满足大规模实时信号处理的实际应用需求。

关键词： 信号处理； 高速； 并行； DSP； FPGA

中图分类号： TN911.7?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）03?0076?04

Design of a high?speed parallel signal processing system

LI Ji?feng1， MAO Xiao?dan2， DONG Bo?yu1， ZHANG Wei?feng1， LIU Zhi?zhe1， WANG Ping1

（1. Institute No. 25 of the Second Academy， China Aerospace Science & Industry Corp.， Beijing 100854， China；

2. Institute No. 706 of the Second Academy， China Aerospace Science & Industry Corp.， Beijing 100142， China）

Abstract： With widely using of embedded system， the requirements of large quantity and real?time processing are more and more serious. It has been inevitable tendency that building a parallel processing system structure with multi?processor. Based on the research of parallel processing system structure， a high?speed parallel signal processing system based on multi?DSP+FPGA is designed and implemented. The system has the characteristics of high?integration， powerful processing capability， good generality and scalability， that can meet the practical application requirement of large?scale real?time signal processing.

Keywords： signal processing； high?speed； parallel； DSP； FPGA

0 引 言

随着信息技术的飞速发展，现代嵌入式系统应用越来越广泛，需求也越来越高，主要体现在信号处理运算量急剧增加，实时性要求不断提高，其典型的应用领域包括数字化医疗、图像处理以及军事应用等等[1]。数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑门阵列（FPGA）作为信号处理的核心部件，自面世以来，处理能力不断增强，尤其是VLSI 技术的发展使DSP 和FPGA芯片的性能有了很大的提高，但是面对信号处理实际需求的不断提高，以单DSP或FPGA为核心的单处理器系统仍然难以满足实际需求，因此，通过多处理器构建并行处理体系结构已经成为了解决这一问题的必然趋势。

本文设计并实现了一种基于多DSP+FPGA的高速并行信号处理系统，该系统具有集成度高、运算能力强、结构灵活、可扩展性好等特点，可以广泛应用于宽带数字通信、软件无线电、雷达成像信号处理等领域。

1 并行处理体系结构……