專利名稱：基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建計算方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字信號處理器的流場重建計算方法，尤其涉及一種基于多路數(shù) 字信號處理器的流場重建計算方法。
背景技術：
在大氣環(huán)境下航空發(fā)動機羽流等流場的三維溫度分布檢測中，發(fā)射光譜層析是一 種可行的檢測方法。發(fā)射光譜層析檢測中需要涉及到發(fā)射光譜數(shù)據(jù)的采集、層析重建運算、 層析結果的顯示等過程。其中層析重建運算量很大，采用純軟件的方法需要消耗大量的時 間，無法保證檢測的實時性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建計算方法，該方 法采用多路浮點數(shù)字信號處理器進行重建中的矩陣乘法、加法等運算，并由微控制單元MCU 實現(xiàn)整個重建計算的流程控制。重建計算所需的數(shù)據(jù)由外部數(shù)據(jù)存儲器、多路模數(shù)轉換單 元及多路數(shù)據(jù)緩存單元存儲。重建結果通過RS232串口通訊單元向計算機輸出，實現(xiàn)結果 的顯示與存儲。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建裝置，它包括面陣 光電傳感器、模數(shù)轉換單元、數(shù)據(jù)緩存單元、浮點數(shù)字信號處理器、串口通訊單元、計算機、 外部數(shù)據(jù)存儲器、微控制單元，其特征是多路面陣光電傳感器一一對應連接模數(shù)轉換單元， 多路模數(shù)轉換單元一一對應連接數(shù)據(jù)緩存單元，多路數(shù)據(jù)緩存單元一一對應連接浮點數(shù)字 信號處理器，多路浮點數(shù)字信號處理器共同分別連接微控制單元、外部數(shù)據(jù)存儲器和串口 通訊單元，串口通訊單元連接計算機，微控制單元分別對應連接多路模數(shù)轉換單元。基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建方法航空發(fā)動機羽流等待測流場的光譜輻 射信息被多路面陣光電傳感器接收，首先，微控制單元控制主程序啟動多路模數(shù)轉換單元 進行測量向量模擬信號到測量向量數(shù)字信號的轉換，然后由多路數(shù)據(jù)緩存單元進行測量向 量的數(shù)據(jù)緩存，投影矩陣數(shù)據(jù)存儲在外部數(shù)據(jù)存儲器中，微控制單元控制主程序啟動多路 浮點數(shù)字信號處理器，由浮點數(shù)字信號處理器調(diào)用多路數(shù)據(jù)緩存單元中的測量向量數(shù)據(jù)及 外部數(shù)據(jù)存儲器中的投影矩陣數(shù)據(jù)進行矩陣乘法、加法重建迭代運算，并將中間重建向量 數(shù)據(jù)送至外部數(shù)據(jù)存儲器存儲，微控制單元控制主程序判斷迭代計算結束條件是否滿足， 如不滿足，則繼續(xù)重建迭代運算；如滿足，則由浮點數(shù)字信號處理器將重建結果通過串口通 訊單元輸出至計算機，然后計算機通過上位機程序實現(xiàn)重建結果的顯示與存儲。本發(fā)明的優(yōu)點是該方法基于多路DSP并行實現(xiàn)層析重建運算，可較傳統(tǒng)基于純 軟件的方法節(jié)省重建運算的時間，改善了檢測的實時性。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
在圖中，1、面陣光電傳感器2、模數(shù)轉換單元3、數(shù)據(jù)緩存單元4、浮點DSP TMS320C67115、串口通訊單元6、計算機7、外部數(shù)據(jù)存儲器8、微控制單元
具體實施例方式如圖1所示，航空發(fā)動機羽流等待測流場的光譜輻射信息被多路面陣光電傳感 器1接收，首先，微控制單元8控制主程序啟動多路模數(shù)轉換單元2進行測量向量模擬 信號到測量向量數(shù)字信號的轉換，然后由多路數(shù)據(jù)緩存單3進行測量向量的數(shù)據(jù)緩存。 投影矩陣數(shù)據(jù)存儲在外部數(shù)據(jù)存儲器7中，微控制單元8控制主程序啟動多路浮點DSP TMS320C67114,由浮點DSP TMS320C67114調(diào)用多路數(shù)據(jù)緩存單元3中的測量向量數(shù)據(jù)及外 部數(shù)據(jù)存儲器7中的投影矩陣數(shù)據(jù)進行矩陣乘法、加法等重建迭代運算，并將中間重建向 量數(shù)據(jù)送至外部數(shù)據(jù)存儲器7存儲。微控制單元8控制主程序判斷迭代計算結束條件是否 滿足，如不滿足，則繼續(xù)重建迭代運算；如滿足，則由浮點DSP TMS320C67114將重建結果通 過RS232串口通訊單元5輸出至計算機6，然后計算機6通過上位機程序實現(xiàn)重建結果的顯 示與存儲。實現(xiàn)該發(fā)明的裝置為若干路面陣光電傳感器1 一一對應連接模數(shù)轉換單元2，若 干路模數(shù)轉換單元2 —一對應連接數(shù)據(jù)緩存單元3，若干路數(shù)據(jù)緩存單元3 —一對應連接浮 點DSP TMS320C67114，若干路浮點DSPTMS320C67114共同分別連接微控制單元8、外部數(shù)據(jù) 存儲器7和串口通訊單元5，串口通訊單元5連接計算機6，微控制單元8分別對應連接若 干路模數(shù)轉換單元2。
權利要求
一種基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建裝置，它包括面陣光電傳感器、模數(shù)轉換單元、數(shù)據(jù)緩存單元、浮點數(shù)字信號處理器、串口通訊單元、計算機、外部數(shù)據(jù)存儲器、微控制單元，其特征是多路面陣光電傳感器一一對應連接模數(shù)轉換單元，多路模數(shù)轉換單元一一對應連接數(shù)據(jù)緩存單元，多路數(shù)據(jù)緩存單元一一對應連接浮點數(shù)字信號處理器，多路浮點數(shù)字信號處理器共同分別連接微控制單元、外部數(shù)據(jù)存儲器和串口通訊單元，串口通訊單元連接計算機，微控制單元分別對應連接多路模數(shù)轉換單元。
2.—種權利要求1所述基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建計算方法，其特征為航 空發(fā)動機羽流等待測流場的光譜輻射信息被多路面陣光電傳感器接收，首先，微控制單元 控制主程序啟動多路模數(shù)轉換單元進行測量向量模擬信號到測量向量數(shù)字信號的轉換，然 后由多路數(shù)據(jù)緩存單元進行測量向量的數(shù)據(jù)緩存，投影矩陣數(shù)據(jù)存儲在外部數(shù)據(jù)存儲器 中，微控制單元控制主程序啟動多路浮點數(shù)字信號處理器，由浮點數(shù)字信號處理器調(diào)用多 路數(shù)據(jù)緩存單元中的測量向量數(shù)據(jù)及外部數(shù)據(jù)存儲器中的投影矩陣數(shù)據(jù)進行矩陣乘法、加 法重建迭代運算，并將中間重建向量數(shù)據(jù)送至外部數(shù)據(jù)存儲器存儲，微控制單元控制主程 序判斷迭代計算結束條件是否滿足，如不滿足，則繼續(xù)重建迭代運算；如滿足，則由浮點數(shù) 字信號處理器將重建結果通過串口通訊單元輸出至計算機，然后計算機通過上位機程序實 現(xiàn)重建結果的顯示與存儲。
全文摘要
一種基于多路數(shù)字信號處理器的流場重建計算方法，航空發(fā)動機羽流等待測流場的光譜輻射信息被多路面陣光電傳感器接收，首先，微控制單元控制主程序啟動多路模數(shù)轉換單元進行測量向量模擬信號到測量向量數(shù)字信號的轉換，然后由多路數(shù)據(jù)緩存單元進行測量向量的數(shù)據(jù)緩存，投影矩陣數(shù)據(jù)存儲在外部數(shù)據(jù)存儲器中。本發(fā)明的優(yōu)點是該方法基于多路DSP并行實現(xiàn)層析重建運算，可較傳統(tǒng)基于純軟件的方法節(jié)省重建運算的時間，改善了檢測的實時性。
文檔編號G01J3/28GK101979969SQ20101027724
公開日2011年2月23日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月9日
發(fā)明者萬雄, 張志敏, 肖文薈, 高益慶 申請人:南昌航空大學