[发明专利]一种近底多波束正交解调处理的多核并行处理方法

说明书

本发明涉及海洋测量技术领域，尤其为一种近底多波束正交解调处理的多核并行处理方法，包括根据近底多波束系统的接收通道数确定处理器核的数目，其中，近底多波束系统的接收通道数等于处理器核的数目，每一个接收通道对应处理器核的一个编号，根据接收到的信号分为I/Q两路，分别计算出对应的数据，并根据数据查找出对应的处理器核，将信号发送给处理器核进行处理，本发明根据近底多波束系统的接收通道数确定处理器核的数目，为每个处理器核创建独立的并行计算列表，按照近底多波束系统的接收通道数(对应于处理器的数目)为计算得到的数据分配一个FIFO(先进先出)队列，从而能够极大地提高多处理器核的利用效率。

技术领域

本发明涉及海洋测量技术领域，尤其是一种近底多波束正交解调处理的多核并行处理方法。

背景技术

随着海洋测量技术的不断发展，多波束测深仪凭借测深效率高，测量效果好，无遗漏测量等优点得到了广泛的应用。我国在大量进口国外多波束测深仪并广泛应用的基础上，积累了很多应用方面的经验。

近底多波束测深系统搭载在全海深载人潜器上，可潜入海底进行近底精确测量，采用变频工作、宽带波束形成、接收波束稳定、底跟踪、底检测等先进技术，利用安装在船底或拖体上的声基阵向与航向垂直的海底发射超宽声波束，接收海底反向散射信号，经过模拟/数字信号处理，形成多个波束，同时获得几十个甚至上百个海底条带上采样点的水深数据，其测量条带覆盖范围为水深的2-10倍，与现场采集的导航定位及姿态数据相结合，绘制出高精度、高分辨率的数字成果图。

数字正交解调是将数字中频信号变换为数字基带信号的过程，该过程包含对数字中频带信号的数字混频、低通抗混叠滤波和抽取三个环节。这种解调方式克服了传统模拟正交解调过程中存在的I/Q两路一致性问题，且易于控制杂散、提高镜频抑制和载波抑制的能力。

在当今选择硬件的标准为高效率低能耗的大背景下，GPU以其高计算性能、高性价比加入CPU的协同并行计算中，并不断发挥巨大的潜力。在CPU与GPU共同组成的系统中进行协同并行计算的过程中，CPU和GPU各取所长。利用多核CPU并行执行复杂逻辑计算，GPU处理数据并行任务，两者协同工作，最大限度地发挥计算机并行处理的能力，鉴于此，我们提出一种近底多波束正交解调处理的多核并行处理方法。

发明内容

本发明的一个目的是通过提出一种近底多波束正交解调处理的多核并行处理方法，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

本发明采用的技术方案如下：包括如下步骤：

步骤1：根据近底多波束系统的接收通道数确定处理器核的数目，其中，近底多波束系统的接收通道数等于处理器核的数目，每一个接收通道对应处理器核的一个编号，根据接收到的信号分为I/Q两路，分别计算出对应的数据，并根据数据查找出对应的处理器核，将信号发送给处理器核进行处理；

步骤2：进行一次正交解调的并行计算，基于通道数的循环并行优化；

步骤3：进行二次正交解调的并行计算，按照数据输入通道进行并行处理

作为本发明的一种优选技术方案：每个所述处理器核单独创建一个并行策略，在处理器核接收到信号的时候，查找信号对应的并行策略，按照查找得到的并行策略对信号进行处理。

作为本发明的一种优选技术方案：所述方法还包括为每一个接收通道经过正交解调处理计算得到的数据分配一个先进先出队列，处理器核从先进先出队列中取出数据并进行处理，处理后的信号传递到网卡进行发送。

作为本发明的一种优选技术方案：所述方法还包括为每个处理器核设置数据负载处理上限，该上限根据单核的计算能力和多个核的平均处理负载决定，当数据负载超出处理上限时，将信号传递给负载最轻的核进行处理。

作为本发明的一种优选技术方案：所述并行策略的查找优先查找本处理器核的并行策略列表，不能匹配信号的话再进一步一一查找其它处理器核的并行策略列表。