最近南京牛气所（代号中电14所）在北京举行的第三届军民融合发展高技术装备成果展览暨论坛，展出了联合清华大学、龙芯中科等单位研发的华睿DSP芯片。虽然并不起眼，但这款小小的芯片，却结束了中国国产雷达长期依赖进口DSP芯片的历史。这么一个小小的芯片，却承载了我国雷达电子的重中之重，采用了多核多线程技术，达到世界先进水平
华睿1号”专用DSP芯片项目负责人介绍，“华睿1号”由中国电子科技集团公司第十四研究所、北京国睿中数科技股份有限公司以及清华大学联合研发。其中，在处理器系统设计方面，“华睿1号”采用了DSP和CPU多核架构设计技术。实测表明，“华睿1号”的处理能力和能耗具有明显优势，代表了我国目前专用DSP芯片的最高水平，芯片的整体技术指标达到或优于国际同类产品水平。同时，“华睿1号”在运行多任务实时操作系统十分稳定。据了解，该课题2009年初被列入国家“核高基”重大专项，技术指标高，设计难度大，其复杂的DSP芯片设计和处理器配套软件开发，是世界前沿的研究课题。“华睿1号”DSP芯片在自主创新，开发并掌握核心技术及满足应用需求方面达到了重大专项的目标，在集中国内优势资源、采用产学研用相结合进行开发的新机制方面也做了有益探索。
DSP芯片，学名数字化信息处理芯片，是一种特殊的芯片，专门用于处理各种信号比如雷达红外无线电信号的利器，现在的先进雷达都采用了数字化部件，软件化设计，这是一个必需品，比如手机芯片。
华睿1号是我国自主研制的一款4核微处理器,该处理器内部集成了矢量处理部件,扩展了包含快速傅里叶变换(FFT)蝶形运算指令在内的矢量指令集,具有很强的FFT运算和数字脉压处理能力。在嵌入式实时操作系统下的实测表明华睿1号单核处理1 024个单精度浮点复数FFT和数字脉压的运算时间分别为6.12μs和15.36μs,采用多线程FFT并行处理技术后,4核加速比可达3倍以上,满负荷功耗仅10 W,总体性能优于国内外同类处理器,适用于对实时性要求较高的雷达信号处理和电子对抗等领域。
性能达到国际先进水平
华睿1号采用65nm CMOS工艺，工作主频为550MHz，处理能力32GFMACS，功耗为10W。就技术指标而言，华睿1号DSP 性能明显优于飞思卡尔公司的MPC8640D、ADI 公司的TS201 和美国德州仪器公司的C6701。根据南京电子技术研究所的研究显示：华睿1号总体性能优于国内外同类处理器，适用于对实时性要求较高的雷达信号处理和电子对抗等领域。
正是因为华睿1号优异的性能，这款DSP已经成功应用于十四所十多型雷达产品中，创造了国产多核DSP芯片产品应用的“三个之最”：雷达装备应用型号最多、单台套应用数量最多和总应用数量最多（这个消息暗示，国产最先进歼20雷达应该也使用了这一款芯片）。歼20战斗机装备了先进的雷达和电子设备，雷达和电子设备需要大量的DSP，华睿1号真是及时雨在华睿1号取得成功之后，中国电科十四所再接再厉，成功研制出华睿2号，华睿2号是在实现华睿1号基本功能的前提下，进一步改进了专用指令和向量运算单元，同时加入了可重构的运算核，更高效地面向专用领域的计算，在通用的基础上更偏向专通结合。目前，华睿2号还在调试中，据小道消息，多型新装备将采用华睿2号DSP。除了已经研发成功的华睿1号和华睿2号之外，14所正在研发华睿3号，让我们一起期待华睿2号大量应用和华睿3号研发成果的好消息。
之前国产雷达用的DSP都是进口的，进口只有中低端，性能低不说，而且外国厂家里面藏了很多后门，极其危险，稍不注意，就可能发生严重泄密或者被干扰或者睁眼瞎的结果。
DSP芯片的优势：
这是一种高效的信号处理专用芯片，比普通通用芯片快很多倍，所以大家都用它搞雷达信号，红外信号，电视信号等等。傅立叶变换，一个数学家的杰作，给后世的人们带来了无尽的便利快速傅立叶变换FFT是雷达信号处理的重要工具。DSP内部的硬件乘法器、地址产生器（反转寻址）和多处理内核，保证DSP在相同条件下，完成FFT算法的速度比通用微处理器要快2到3个数量级。因此，在雷达信号处理器中，大量采用DSP完成FT/IFFT，以实现信号的时-频域转换、回波频谱分析、频域数字脉冲压缩等。
FIR滤波器是雷达信号处理中常用设计之一。在动目标指示（MTI）或动目标检测（MTD）中，采用FIR滤波器可以滤除杂波干扰，提高信杂比，而通过恒虚警处理（CFAR）完成目标的检测。在机载多普勒雷达中，为了抑制地杂波的干扰，采用了复杂的自适应滤波器组。在阵列信号处理以及波束形成中，进行数据 校正及加权系数计算和控制，均需要大量的复数运算。
这些复数加权滤波器、多普勒滤波器组或者矩阵运算都是复信号的乘法累加运算，可根据不同算法的需要，采 用DSP进行灵活编程实现。
上面这些都是比较专业的词汇，简单解释几句。
之前没有DSP的时候，飞机雷达功能和指标很差，尤其是抗干扰和对付杂波能力，很差，简单点说就是，低空偷偷摸摸的飞过来，雷达很难发现，而且对付敌人的电子干扰极其的困难。用了先进DSP雷达之后，敌机低空钻山沟这一百试百灵的大招渐渐也变得不太好使了
以下是技术问答：由某资深电子专家提供技术支持，帮助大家理解DSP芯片的重要意义。
问：雷达信号处理用dsp，有和没有有啥区别？
答：有跟没有是本质区别，拿音响比的话，没有就是个模拟收音机，有的话就是杜比高保真。
问：我想知道，美帝雷达这个DSP能比毛熊的玩野好多少？
答：基本无可比性。
问：用了这个东西，雷达的发现距离和分辨率会大幅度提升吧？
答：不能光用音量大小衡量音响质量。毛熊的玩野太粗糙。俄罗斯的雷达电子设备像那种广场舞用廉价音响，除了声音大没有啥好处。美国的的设备精细太多了。用了DSP不只是距离和分辨率，对复杂情况的处理要强太多。
问：DSP质量高和质量低有啥区别？
答：雷达DSP本质上是实现算法的。DSP不行，用的算法就不灵，就是个广场舞机的效果，只能大概听个声音，别的一概木有，你的DSP牛逼，用的算法就可以牛逼，就有蔡琴老师站在面前表演的现场感。
现场演唱会效果不是普通大喇叭能比的，用了DSP技术，就可以轻松复现这一切
问：这些和雷达硬指标有啥直接关系嘛？
答：你打算用音响放的声音里听出现场感不？想知道蔡琴老师究竟在哪个角落不？请上牛逼音响，不然就是靠得很近了才知道，哦大概在这里。
问：这么说的话，俺感觉可以说，分辨率更高？
答：毛熊雷达吹的数字很牛逼，但实际使用的距离并没有那么好。
没错，俄罗斯雷达特别烂，大部分都是简单的靠加大功率搞的，要是对方放干扰的话，美国雷达不太怕，还可以反过来抓。毛熊遇到干扰，屏幕精彩的就一片雪白，反隐身也是一样。
俄罗斯粗大的2个干扰大雪茄，现在看来已经完全out了，遇到先进的DSP雷达，完全无视之
问：这个是啥意思？抗干扰能力更牛逼了？
答：对方的隐身机可能也会露点行踪，然而毛熊雷达直接当噪音去掉了。对，可以精细分辨真信号和干扰，不会一通全抓。
问：能不能这么理解，美国雷达用了先进的DSP芯片后是不是做的更精细，捕鱼筛子更细了？
答：嗯，还能智能化，超强纠错。
问：有啥内涵？智能化 和纠错？
答：一般的应答式干扰就木用了，因为可以分辨出来，何况鹅毛还是阻塞式干扰，更加无用。
问：直接过滤掉？
答：嗯。（毛熊国无敌大功率的干扰机和干扰台，前景堪忧啊）。有牛逼DSP就可以做很牛逼的算法，把噪音和干扰都去掉，客观世界是很复杂的，充满了无数的噪音和杂波，你的雷达是在认识这个客观世界，所以你的算法也要相应地够复杂。
长远来看，对付隐身飞机，必须用更高档的雷达才能破局，当然也需要更先进的DSP芯片
毛熊的的技术不够给力，那就只有简单粗暴。
问：最后请解释一下快速傅立叶变换的意义。算出目标的距离，速度方位？
答：那个是信号处理的基础，不是那么简单，相当于普通CPU做加减乘除，最基础的计算操作，做的越快处理的容量越大就越牛逼。
问：我粗浅的理解就知道数字化部件，把雷达波转换为数字信号，然后采样，出来用dsp一通蹂躏。
这个是时域到频域的转换，蹂躏的过程就是算法实现的过程，大概相当于沙里淘金。
问：就是排除干扰找到真凶？
对。
简单总结：用了DSP，吃饭就是香。
过去都是用外国的低端货凑合，现在我们能自主制造高端货了，加油中国！
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热评：
林龚华：问题是，之前都是用国外的芯片，说明现有的装备很大一部分都有被装后门的风险，那这一部分装备该整改，都退役了，之前还看到一片报道说我们很多基础软件系统都是用国外的，看来兔子要真的强大，还有很多路要走的。
天@杭州：那再补充一些。现在主要的关键技术还是在于扩频，也就是大家常说的低可探测性。通过新一代的数字信号处理算法，有用的信号编码后被平摊在非常广阔的频谱上，如果不知道密码的话看起来就跟噪声没有区别，这就叫低可探测性。在抗干扰能力方面任何窄带的干扰对这种技术都毫无用处，而跳频干扰更是无从挑起。这些技术都需要用到傅里叶变换。所以dsp其实有两个意思一个叫做digital signal processor数字信号处理器,是指开发出来的硬件。另一个叫做digital signal process数字信号处理,就是前面说的低可探测性技术。
Tony ：就是在雷达信号（包括发射和接收）基础上，加入AI功能，而实现这个AI功能的核心部件就是DSP芯片。DSP不单让雷达看得远，看得清，还能分辨披羊皮的狼。反过来，DSP也是低可探性雷达的基础…
