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大运算量的科学计算以及高速实时信号处理靠传统的单处理机系统已无法完成，必须通过并行处理技术实现，特别是新一代的雷达信号处理系统功能强、结构和信号处理方式都很复杂，对实时性、运算精度、动态范围和数据吞吐量提出了更高要求，采用每秒几十亿至几百亿次浮点运算速度的大规模实时并行处理系统势在必行。
本论文对高端信号处理系统进行了较为深入的研究，在此基础上设计并实现了基于PowerPC的信号处理系统，以该系统为平台，研究了系统设计中的难点和热点问题，并提出了一些实现信号处理系统中关键技术的新方法。
通过对信号处理系统结构的研究，本文提出了基于SMP-Cluster架构的总体设计方案，设计并实现了SMP架构的PowerPC信号处理节点板，符合PICMG2.16标准的千兆以网交换板，千兆高速背板和机箱管理模块。对信号处理硬件系统进行了设计、焊接、组装和调试；设计、编写了信号处理中的相关软件系统；移植了实时操作系统，编写了底层驱动。
本文在系统的研究开发过程中，对其中的关键技术运用了一些有一定创新性的设计和实现方法：
1、针对雷达信号处理特点，提出了基于SMP-Cluster架构信号处理系统，使系统扩展性，并行性大大提高；
2、采用PowerPC作为信号处理器，相比DSP，数据吞吐量、处理速度有定的提高；
3、采用仿真分析方法，结合Cadence PCB工具，解决了高速背板的信号完整性和电源完整性等问题，使背板工作频率能达到3.125G；
4、采用机箱智能管理和热切换，来加强系统的可靠性、机箱管理。实验表明，本论文所设计和实现的系统能满足海量运算需求，具有高可靠性高冗余性、强扩展性和可管理性。