基于DSP的数据处理模块的设计

在TWS雷达系统中，对跟踪目标的数据进行处理常常要进行卡尔曼滤波。卡尔曼滤波是一种最优估计的递推滤波算法，具有实时性好和精度高的特点。但是由于其算法中多为矩阵运算，所以较其它算法如最小二乘法、α－β算法等的运算量要大。为了减小运算量以满足系统反应时间的要求，应用中往往采用简化的卡尔曼滤波算法，但这样又会带来滤波精度的降低。在设计卡尔曼滤波数据处理模块时，为了解决该矛盾，采用了高速浮点型DSP TMS320C31。TMS320C31是美国TI公司的第三代DSP产品，其内部采用程序和数据分开的哈佛结构、流水线操作以及并发I/O和CPU操作。芯片内含有专用硬件乘法器和桶形移位寄存器，具有３２位的浮点精度，特别适合类似卡尔曼滤波这样运算量大、实时性和计算精度要求高的场合。

１ 卡尔曼滤波算法

卡尔曼滤波器的状态方程和量测方程如下：

Ｘ(Ｋ＋１)＝Ａ(Ｋ)Ｘ(Ｋ)＋Ｗ(Ｋ)

Ｚ(Ｋ)＝Ｈ(Ｋ)Ｘ(Ｋ)＋Ｖ(Ｋ)

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