[发明专利]一种基于CPU刀片服务器的软件化雷达信号处理方法

说明书

本发明涉及一种基于CPU刀片服务器的软件化雷达信号处理方法，该方法在多个计算节点上运行，其中一个是主节点，负责对外通信以及管理从节点，其余节点是从节点，负责完成主节点分配的任务，从节点数可以灵活扩展。主节点接收到参数和数据后，根据从节点的运行状态，选择一个空闲的从节点将参数和数据发给该节点。从节点收到数据后，采用流水线的方式实现并行计算，各模块接收上一级模块输出的参数和数据，完成计算后，将参数和数据发给下一级模块。从节点计算完成后，将检测结果发给主节点，由主节点将最终结果整理后传给显控和数据处理分系统。本发明方法可以将应用程序与硬件资源完全解耦，从而实现可移植、可重构的软件化雷达系统。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理领域，尤其涉及软件化雷达信号处理方法。本发明具体涉及一种基于CPU刀片服务器的软件化雷达信号处理方法。

背景技术

传统的雷达往往是针对特定应用场景设计，采用专用的硬件平台和软件架构，开发周期长，成本高，软硬件耦合性强，维护和升级即困难又昂贵。随着雷达探测技术、电子对抗技术的发展，现代战场的电磁环境越来越复杂，目标探测的难度越来越大。为适应复杂的电磁环境，阵列雷达的通道数越来越多，信号带宽越来越大，以及先进的抗干扰算法和目标识别算法的引入，都增加了信号处理的复杂度。

传统的雷达信号处理大多采用“FPGA+DSP”处理架构。FPGA集成了大量可编程的数字逻辑构件和RAM块，具有强大的定点运算能力和输入输出带宽，一般用于完成雷达信号处理中的AD采样，数字下变频，数字波束形成等功能。DSP浮点运算能力强，能够满足算法和逻辑比较复杂的场景，当前雷达信号处理系统中应用最广的DSP是TI的TMS320C6678，其浮点处理能力可以达到128GFLOPS(1GHz主频时)，一般完成雷达信号处理中的脉冲压缩，动目标检测，横虚警检测，点迹凝聚，测角，杂波图等功能。“FPGA+DSP”架构在过去许多年里一直在雷达信号处理领域占据着主流位置，然而，该架构固有的特性，导致程序的可重用性低，硬件调试困难，开发周期长，难以满足当前瞬息万变的现代化信息战的要求。

针对传统雷达的不足，软件化雷达的概念被提出，不同于传统雷达的“以硬件技术为中心，面向专用功能”特点，软件化雷达是“以软件技术为中心，面向实际需求”的开发模式。软件化雷达通过层次化的开放式体系架构，可以实现硬件资源的灵活扩展。通过中间件技术，可以将应用程序与硬件资源完全解耦，从而实现可移植、可重构的软件化雷达系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是当前在雷达信号处理领域占据主流的FPGA+DSP架构固有的软硬件耦合性强，导致的开发调试困难，扩展性差，移植性差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于CPU刀片服务器的软件化雷达信号处理方法，其特征在于：该方法在多个计算节点上运行，其中一个是主节点，其余节点是从节点；

主节点接收到参数和数据后，根据从节点的运行状态，选择一个空闲的从节点将参数和数据发给该节点；

从节点收到数据后，采用流水线的方式实现并行计算，各模块接收上一级模块输出的参数和数据，完成计算后，将参数和数据发给下一级模块；

从节点计算完成后，将检测结果发给主节点，由主节点将最终结果整理后上报传给显控和数据处理分系统。

本发明进一步的技术方案：所述的主节点负责对外通信以及管理从节点，所述的从节点负责完成主节点分配的任务。

本发明进一步的技术方案：所述的从节点数量比系统实际需求的数量多，满足出现异常的从节点不影响系统工作。

本发明进一步的技术方案：所述的从节点中模块之间传输的参数和数据组合，是通过使用传址的方式进行传递。

本发明进一步的技术方案：每个模块内有一个循环队列，用于存储参数+数据组合的地址。