為了避免目標(biāo)錄取后由于波門的調(diào)整而干擾下一個(gè)波門的讀取，采用不同雷達(dá)掃描周期(2.5s)兩張波門表交替存儲(chǔ)波門數(shù)據(jù)(指針Xuint32 *b1為波門表一的首地址指針，Xuint32 *b2為波門表二的首地址指針), 當(dāng)從波門表1中順序讀取波門數(shù)據(jù)送入跟蹤模塊時(shí)，將通過雷達(dá)目標(biāo)跟蹤模塊跟蹤濾波得到的下一次探測周期的波門數(shù)據(jù)存入波門表2中，并進(jìn)行排序。將片上RAM中的8KB空間掛到OPB總線上用來存儲(chǔ)兩張波門表，并供CPU調(diào)度和訪問。

//為兩張波門表分配RAM存儲(chǔ)空間
b1=(Xuint32*)XPAR_OPB_BRAM_CNTLR_BASEADDR;
b2=(Xuint32*)(XPAR_OPB_BRAM_CNTLR_BASEADDR+0x00000060);

每個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)存儲(chǔ)一個(gè)目標(biāo)的波門信息，具體分配如下：高12位為目標(biāo)的4096方位脈沖計(jì)數(shù)，中間16位用來存儲(chǔ)目標(biāo)波門距離計(jì)數(shù)，最低四位為目標(biāo)編號(hào)。

當(dāng)正北脈沖信號(hào)到來時(shí)，表明新一個(gè)雷達(dá)探測周期開始，觸發(fā)上升沿中斷，在中斷程序中，將當(dāng)前指向波門表一的指針*b1指向波門表二，同時(shí)將波門表二的首個(gè)目標(biāo)波門信息送入跟蹤模塊的寄存器中，并使b1指向下一個(gè)目標(biāo)波門信息，將指向波門表2的指針*b2指向波門表1:

//實(shí)現(xiàn)兩張波門表的交迭
Temp=b2; b2=b1; b1=temp;
//將當(dāng)前指針指向的目標(biāo)波門數(shù)據(jù)送入底層跟蹤模塊的寄存器中，同時(shí)將指針指向下一個(gè)目標(biāo)波門數(shù)據(jù)
track_mWriteSlaveReg (baseaddr,*(b1++));

當(dāng)?shù)讓幽繕?biāo)跟蹤模塊完成對(duì)當(dāng)前波門區(qū)域目標(biāo)的探測，會(huì)向CPU發(fā)出一個(gè)探測結(jié)束信號(hào)，觸發(fā)上升沿中斷，并將當(dāng)前目標(biāo)經(jīng)過α-β外推得到的下一次目標(biāo)探測周期的波門數(shù)據(jù)寫入指定的寄存器中。在中斷程序中，將b1指向的目標(biāo)波門數(shù)據(jù)寫入跟蹤模塊的寄存器中，同時(shí)b1指向下一個(gè)目標(biāo)波門；將接收到的外推波門數(shù)據(jù)寫入b2指向的波門表中，并與之前得到的多目標(biāo)外推信息進(jìn)行距離方位比較排序。這里采用插入排序，因?yàn)橹暗哪繕?biāo)波門數(shù)據(jù)已經(jīng)按照掃描周期先后的順序進(jìn)行存儲(chǔ)了，所以新進(jìn)入的波門數(shù)據(jù)遞推的與上面的波門數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若上一個(gè)波門數(shù)據(jù)大于本波門數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行相互交換，并向上遞推比較，如果上一個(gè)波門數(shù)據(jù)小于本波門數(shù)據(jù)，則本存儲(chǔ)位置正好對(duì)應(yīng)目標(biāo)的掃描順序，排序結(jié)束。

具體中斷程序如下：

//將當(dāng)前指針指向的目標(biāo)波門數(shù)據(jù)送入底層跟蹤模塊的寄存器中，同時(shí)將指針指向下一個(gè)目標(biāo)波門數(shù)據(jù)
track_mWriteSlaveReg (baseaddr,*(b1++));
//將從底層跟蹤模塊寄存器中得到的下一周期目標(biāo)外推波門數(shù)據(jù)，按照大小排序，插入寄存器中相應(yīng)的位置
for(i=b2;i>XPAR_OPB_BRAM_CNTLR_BASEADDR;)
{ j=i-1;
If (*i<*j)
{
temp=i; i=j; j=temp;
}
else
exit;
}
當(dāng)需要增加或刪除目標(biāo)時(shí)，我們通過串口模塊UART與主機(jī)進(jìn)行命令交互，對(duì)串口的操作，
//初始化串口，設(shè)置波特率等
XUartLite_Initialize(&UART,XPAR_UARTLITE_DEVICE_ID) ;
//發(fā)送和接收數(shù)據(jù)
XUartLite_Send(&UART,&send_data,1) ;
XuartLite_Recv(&UART,&recv_data,1) ;

當(dāng)需要增加一個(gè)探測目標(biāo)時(shí)，給目標(biāo)分配新的編號(hào)，同時(shí)將波門信息存入b2指向的波門表，并如前插入排序，待下一次掃描周期到來時(shí)，按順序進(jìn)入跟蹤寄存器，進(jìn)行目標(biāo)的跟蹤。

當(dāng)需要?jiǎng)h除某個(gè)目標(biāo)時(shí)，在b2指向的波門表中查詢目標(biāo)的編號(hào)，并記錄下它的存儲(chǔ)位置，在下一次掃描周期中，當(dāng)b1指針指到這個(gè)位置時(shí)，直接跳過，讀取下一個(gè)目標(biāo)的波門數(shù)據(jù)，這種方法，既取到了效果，又避免了大量數(shù)據(jù)的移動(dòng)操作。

6 結(jié)束語

利用MicroBlaze微處理器，搭建雷達(dá)目標(biāo)跟蹤的嵌入式系統(tǒng)，有效的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的控制，多任務(wù)的協(xié)調(diào)處理?；陧攲覥程序算法實(shí)現(xiàn)的多目標(biāo)波門排序，既利用了軟件實(shí)現(xiàn)的靈活性和方便性，又兼具嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，有效的解決了問題。隨著嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks，uc/OSII，uclinux的廣泛應(yīng)用，通過擴(kuò)充外部存儲(chǔ)器，可將這些實(shí)時(shí)的嵌入式操作系統(tǒng)移植到MicroBlaze軟核上，將會(huì)在系統(tǒng)多任務(wù)，實(shí)時(shí)性處理的性能上有很大提高，相信將來也會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：本論文基于FPGA及其片上微處理器軟核MicroBlaze構(gòu)建了雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤的嵌入式系統(tǒng)，并提出了頂層軟件排序的方法，有效的解決了多目標(biāo)波門排序的難點(diǎn)。

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