本發(fā)明涉及信號處理，尤其涉及一種基于異構計算平臺的信號處理方法及裝置。

背景技術：

1、在大規(guī)模聯合仿真平臺系統(tǒng)運行過程中，信號處理數字樣機構建模式，將直接影響系統(tǒng)運行速度、數據可信性、平臺穩(wěn)定性、仿真驗證性及系統(tǒng)可擴展性等指標。

2、目前，行業(yè)內部通常采用動態(tài)庫加載方式構建數字樣機，優(yōu)點是樣機構建方便快捷，缺點是構建方法單一、模型來源固定、無法共享其他平臺資源等?；诋悩嬘嬎闫脚_，實現了信號處理數字樣機構建方法，同時，研發(fā)構建信號處理數字樣機裝置，解決了與其他平臺共享資源的問題，提高了數字樣機構建速度，確保了信號數字樣機穩(wěn)定性，開啟了信號處理數字樣機行業(yè)領域先河，為仿真計算領域發(fā)展提供了新的思路。

技術實現思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種基于異構計算平臺的信號處理方法及裝置，兼容最新主處理器、從處理器和外部設備，構建環(huán)形數據緩沖交換器，適應主流并行系統(tǒng)架構，建立數據異步交互機制，實現輻射信號數據并發(fā)異步交互，在聯合仿真模型之間，解決數據并發(fā)異步交互問題，確保聯合仿真數據真實可靠，為裝備性能驗證、裝備迭代改造、戰(zhàn)術戰(zhàn)法理論研究及裝備對抗策略驗證，提供了信號處理數字樣機構建方法和實現手段。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例第一方面公開了一種基于異構計算平臺的信號處理方法，所述方法包括：

3、s1，對信號處理數字樣機進行功能劃分，得到原子模塊集合；所述原子模塊集合包括n個原子模塊；

4、s2，對所述原子模塊集合進行處理，得到優(yōu)化信號處理數字樣機；

5、s3，利用主處理設備、從處理設備、外部設備和所述優(yōu)化信號處理數字樣機，進行信號處理，得到信號處理結果。

6、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第一方面中，所述對所述原子模塊集合進行處理，得到優(yōu)化信號處理數字樣機，包括：

7、s21，根據任一原子模塊的功能，生成該原子模塊的算法集成模板，得到n個原子模塊的算法集成模板；

8、所述算法集成模板包括適應在不同處理設備上運行的算法代碼；

9、s22，獲取信號處理需求信息；

10、s23，根據所述信號處理需求信息，從所述原子模塊集合中獲取k個原子模塊，k為正整數；

11、s24，對所述k個原子模塊進行雙重有向無環(huán)圖裝配，得到優(yōu)化信號處理數字樣機。

12、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第一方面中，所述利用主處理設備、從處理設備、外部設備和所述優(yōu)化信號處理數字樣機，進行信號處理，得到信號處理結果，包括：

13、s31，利用所述主處理設備生成信號描述字；所述信號描述字包括脈沖間載頻分量、脈沖間幅度分量和調頻斜率；

14、s32，利用從處理設備對所述信號描述字進行處理，得到重構信號，并將所述重構信號發(fā)送至所述主處理設備；

15、s33，所述主處理設備，將所述重構信號發(fā)送至所述優(yōu)化信號處理數字樣機；

16、s34，利用所述優(yōu)化信號處理數字樣機，對所述重構信號進行處理，得到信號處理結果，并在所述外部設備進行信號處理結果顯示。

17、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第一方面中，所述利用從處理設備對所述信號描述字進行處理，得到重構信號，包括：

18、s321，利用從處理設備對所述信號描述字進行處理，得到合成信號；

19、s322，利用重構模型，對所述合成信號進行處理，得到重構信號；

20、所述重構模型表達式為：

21、s(t)＝p(t)x(t)

22、式中，s(t)為重構信號，p(t)為合成信號，rect()表示矩形函數，δ(t)為單位沖激信號，ts為預設的采樣周期，tp為每個步長的時間長度，t為時間變量；

23、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第一方面中，所述利用所述優(yōu)化信號處理數字樣機，對所述重構信號進行處理，得到信號處理結果，包括：

24、s341，對所述重構信號進行分割，得到第一重構信號、第二重構信號和第三重構信號；

25、s342，對所述第一重構信號進行特征提取，得到第一特征信息；

26、s343，對所述第二重構信號進行特征提取，得到第二特征信息；

27、s344，對所述第三重構信號進行特征提取，得到第三特征信息；

28、s345，對所述第一特征信息、所述第二特征信息和所述第三特征信息進行融合，得到融合特征信息；

29、s346，利用所述融合特征信息，對預設的信號識別模型進行訓練，得到優(yōu)化信號識別模型；

30、s347，利用所述優(yōu)化信號識別模型，對待處理的重構信號進行處理，得到信號處理結果。

31、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第一方面中，所述對所述第一重構信號進行特征提取，得到第一特征信息，包括：

32、利用第一特征提取模型，對所述第一重構信號進行處理，得到第一特征信息；

33、所述第一特征提取模型表達式為：

34、

35、式中，c1(i,j)為第一特征信息，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,m，x1(n)為第一重構信號，m為第一重構信號長度。

36、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第一方面中，所述對所述第一特征信息、所述第二特征信息和所述第三特征信息進行融合，得到融合特征信息，包括：

37、s3451，利用信息綜合模型，對所述第一特征信息、所述第二特征信息和所述第三特征信息進行融合，得到綜合特征信息；

38、所述信息綜合模型表達式為：

39、

40、式中，c(i,j)為綜合特征信息，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,m，ci(i,j)為第i個特征信息；

41、s3452，利用譜分解模型，對所述綜合特征信息進行處理，得到融合特征信息；

42、所述譜分解模型表達式為：

43、

44、式中，f(u,v)為融合特征信息，u,v為頻率變量，h(i,j)為預設的二維滯后函數，m為重構信號長度。

45、本發(fā)明實施例第二方面公開了一種基于異構計算平臺的信號處理裝置，所述裝置包括：

46、功能劃分模塊，用于對信號處理數字樣機進行功能劃分，得到原子模塊集合；所述原子模塊集合包括n個原子模塊；

47、信號處理數字樣機構建模塊，用于對所述原子模塊集合進行處理，得到優(yōu)化信號處理數字樣機；

48、信號處理模塊，用于利用主處理設備、從處理設備、外部設備和所述優(yōu)化信號處理數字樣機，進行信號處理，得到信號處理結果。

49、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第二方面中，所述對所述原子模塊集合進行處理，得到優(yōu)化信號處理數字樣機，包括：

50、s21，根據任一原子模塊的功能，生成該原子模塊的算法集成模板，得到n個原子模塊的算法集成模板；

51、所述算法集成模板包括適應在不同處理設備上運行的算法代碼；

52、s22，獲取信號處理需求信息；

53、s23，根據所述信號處理需求信息，從所述原子模塊集合中獲取k個原子模塊，k為正整數；

54、s24，對所述k個原子模塊進行雙重有向無環(huán)圖裝配，得到優(yōu)化信號處理數字樣機。

55、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第二方面中，所述利用主處理設備、從處理設備、外部設備和所述優(yōu)化信號處理數字樣機，進行信號處理，得到信號處理結果，包括：

56、s31，利用所述主處理設備生成信號描述字；所述信號描述字包括脈沖間載頻分量、脈沖間幅度分量和調頻斜率；

57、s32，利用從處理設備對所述信號描述字進行處理，得到重構信號，并將所述重構信號發(fā)送至所述主處理設備；

58、s33，所述主處理設備，將所述重構信號發(fā)送至所述優(yōu)化信號處理數字樣機；

59、s34，利用所述優(yōu)化信號處理數字樣機，對所述重構信號進行處理，得到信號處理結果，并在所述外部設備進行信號處理結果顯示。

60、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第二方面中，所述利用從處理設備對所述信號描述字進行處理，得到重構信號，包括：

61、s321，利用從處理設備對所述信號描述字進行處理，得到合成信號；

62、s322，利用重構模型，對所述合成信號進行處理，得到重構信號；

63、所述重構模型表達式為：

64、s(t)＝p(t)x(t)

65、式中，s(t)為重構信號，p(t)為合成信號，rect()表示矩形函數，δ(t)為單位沖激信號，ts為預設的采樣周期，tp為每個步長的時間長度，t為時間變量；

66、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第二方面中，所述利用所述優(yōu)化信號處理數字樣機，對所述重構信號進行處理，得到信號處理結果，包括：

67、s341，對所述重構信號進行分割，得到第一重構信號、第二重構信號和第三重構信號；

68、s342，對所述第一重構信號進行特征提取，得到第一特征信息；

69、s343，對所述第二重構信號進行特征提取，得到第二特征信息；

70、s344，對所述第三重構信號進行特征提取，得到第三特征信息；

71、s345，對所述第一特征信息、所述第二特征信息和所述第三特征信息進行融合，得到融合特征信息；

72、s346，利用所述融合特征信息，對預設的信號識別模型進行訓練，得到優(yōu)化信號識別模型；

73、s347，利用所述優(yōu)化信號識別模型，對待處理的重構信號進行處理，得到信號處理結果。

74、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第二方面中，所述對所述第一重構信號進行特征提取，得到第一特征信息，包括：

75、利用第一特征提取模型，對所述第一重構信號進行處理，得到第一特征信息；

76、所述第一特征提取模型表達式為：

77、

78、式中，c1(i,j)為第一特征信息，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,m，x1(n)為第一重構信號，m為第一重構信號長度。

79、作為一種可選的實施方式，本發(fā)明實施例第二方面中，所述對所述第一特征信息、所述第二特征信息和所述第三特征信息進行融合，得到融合特征信息，包括：

80、s3451，利用信息綜合模型，對所述第一特征信息、所述第二特征信息和所述第三特征信息進行融合，得到綜合特征信息；

81、所述信息綜合模型表達式為：

82、

83、式中，c(i,j)為綜合特征信息，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,m，ci(i,j)為第i個特征信息；

84、s3452，利用譜分解模型，對所述綜合特征信息進行處理，得到融合特征信息；

85、所述譜分解模型表達式為：

86、

87、式中，f(u,v)為融合特征信息，u,v為頻率變量，h(i,j)為預設的二維滯后函數，m為重構信號長度。

88、本發(fā)明第三方面公開了另一種基于異構計算平臺的信號處理裝置，所述裝置包括：

89、存儲有可執(zhí)行程序代碼的存儲器；

90、與所述存儲器耦合的處理器；

91、所述處理器調用所述存儲器中存儲的所述可執(zhí)行程序代碼，執(zhí)行本發(fā)明實施例第一方面公開的基于異構計算平臺的信號處理方法中的部分或全部步驟。

92、本發(fā)明第四方面公開了一種計算機可存儲介質，所述計算機可存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令被調用時，用于執(zhí)行本發(fā)明實施例第一方面公開的基于異構計算平臺的信號處理方法中的部分或全部步驟。

93、與現有技術相比，本發(fā)明實施例具有以下有益效果：

94、本發(fā)明方法在解耦復雜信號處理數字樣機時，最大限度利用了處理器高速信號處理能力；同時，在顯著降低信號處理數字樣機的構建難度時，顯著提升了處理數字樣機的運行速度。采用主處理器、從處理器與外部設備涵蓋目前主流技術設備，利用數據環(huán)形緩沖存儲器，保證了仿真信號數據樣機之間的數據交換。實現了異構計算平臺下信號處理數字樣機構建，改良了異構模型數據交互技術手段，提供了信號處理數字樣機構建方法和裝置。利用信號處理數字樣機實現信號的處理，具有靈活方便的特點。