多DSP并行计算结构在高速实时信号处理系统中的应用_论文

第7 第 l期  卷 2 20年 l 08 2月  软 件 导 刊  S fwa eGIie ot r  l   d Vo .  .   I No 1 7 2 De . OO   c2 8 多D P S 并行计算 结构在 高速 实时信 号  处理系统 中的应用  陶向东   ( 锡 城 市 职 业 技 术 学 院 , 苏 无 锡 ,1 0 0  无 江 240 ) 摘 要 : 着阵列信 号 处理技 术 的迅 速发展 和 快速 算 法的 不 断 出现 , 随 对信 号 处理 系统适应 新技 术和 新算 法 的能 力提  出了更 高的要 求 . 中并行 处理是 目前提 高 系统 处理 能力较 为常 见的 办 法。介 绍 了并行 处理 结构 的特 点 , 其 并具体 说  明 了 多D P S 并行 计 算结构 在 高速 实 时信 号 处理 系统 中的 应 用。   关 键 词 : S 并 行 处 理 ; 点  D P; 结 中 图分 类 号 :P 9 .1 T 3 30  文 献标识 码 :   A 文章编 号 :6 2 7 0 ( 0 8 1 — 0 9 0   17 — 80 2 0 )2 0 7 — 2 0 引 言    在计 算机 科学领 域 , 对超 级计 算机 的研 究 与开发 正处 于  针 高 速发 展 中 ,把超 级 计算 机 应用 到 高速 实 时 信 号处 理 的领 域  中。 用超 级计 算机 系统 结构 来构 造具 有通 用性 的高 速实 时信 号  处理 系 统 , 实 现阵 列信 号 处 理算 法 , 近 年来 高 速 实 时信 号  并 是 处理 领域 一个 重要 的发展 方 向。   下面 综述 一 种通 用 高速 实 时 信号 处 理 系统— —DS D t  M( aa l  h rdme r a dMut l u  ecn e t n 。其 目标 是  f wS ae  mo  n   lpeb smtro n ci ) o y i o 开发 出一 种适合 于高速实 时信号处 理的 、具 有超 级计算 机结 构  的 通 用 计 算 平 台 , 造 出 一 个 通 用 的 , 有 并 行 性 、 编 程 性 和  构 具 可 圈奴开 圈 从点 口 主点 关 结 结  圈1 D M 系 统 整 体 结构    S 可扩展性 的信号处 理计算机 系统 。   完成 。 理结 点负 责接 收主 控结 点下 发而 来 的指令 包并 完成 相  处 应 的计 算 。 处理 结点 之 间通过 共享 存储 结点 完成 数据 交换 和  各 通 信 。整 个 系统 通 过I Ip t up t输 入, 出 ) 点与 外 界  / n u/ tu, 0( O 输 结 1 DS 系统     M D M系统 的整 体结 构 如图 1 示 。系 统分 为硬 件 平 台和 软  S 所 件 平 台两部分 。前 者采用 共 享 内存和 多总 线互 连 的结 构 , 由多  总 线 和 挂 接 在 多 总 线 上 的 各 类 结 点 组 成 。 者 由 专 用 的 D M并   后 S 交换 数 据 。而仲裁 结点 主要 负 责多条 传输 总 线 的调 度 与分 配。   综上 所述 , 理 结点 必须 具备 能够 快速 高效 地完 成 多种 阵  处 列信 号 处理基 本 运算 的能 力 。这 就要 求 处理 结点具 有 : 大 的  强 数据 处理 能力 、 高 的数 据吞 吐能 力 、 现多 种算法 的能力 。 较 实   行 高级语 言 、 S D M并 行 编译 器 、 以及 D M多处 理机 操 作系 统组  S 成 。 者 的 设 计 都 充 分 考 虑 了 系 统 的 并 行 性 、 编 程 性 、 扩 展  两 可 可 性 、 重 构性 的特 点 。 可   2 并行 处理 结构  目前一 般 的并行 处 理结 构主 要分 为流 水线 计算 机 、 列计  阵 算机 、 多处理 机等 3 : 种 流水 线计 算机 的基 本思 想是 将 复杂 的运  系统 的实 际工作 流程 与计 算机 类似 。 户首 先根 据待处 理  用 的任务 确 定算 法 , 后使 用 D M高级 语 言 编写 源 程 序 ; 而 S 源程 序  通 过专 门为D M所 开发 的并 行 编译 器进行 编 译 , 成 可执行 目 S 生   标 代码 : 操作 系统 将 目标代 码加 载到 硬件 平 台上进 行计 算 和处  理 工作 。   主控 结 点 通过 运行 在 其 上 的操 作 系统 分 配 和调 度 整个 系  统 的资 源 , 并将 目标 代码 中 的具 体计 算任 务 加载 到处 理结 点上  算分 解为若 干 个子 运算 。运 算对 象顺 序流 经每 个子 运算 器 , 从  而完 成最 终 的复杂 运算 。 由于各 个子运 算 器可 以 同时工 作 , 所  以运 算速 度大 大提 高 了 ,非 常适 合于 重复 地执 行 同一操 作 , 但  是其 通用 性不 强 : 阵列 计算 机 是 由许多 相 同处理 单元 所组 成 的  同步 并行 计算 机 。 理单 元 和存储 器通 过 网络 以某 种特定 的方  处 作 者简 介 : 陶向 东(9 8 , , 1 6 一) 男 江苏无 锡人 , 无锡 城 市职 业技 术 学院讲 师 , 究方 向 为计 算机软 件及 应 用 。 研   ? 8 ? 0   软 件 导 刊  2 0 焦  08 式互 连 , 据 控制 器发 出的命 令 , 个 处 理单 元对 不 同 的数 据  根 各 集并行 地完 成 同一条 指令 。 比较 适合 向量 , 相对 而言 编程 比较  简单 : 多处 理机 由多个 控 制器 分别 操 纵 多个 处 理器 . 各个 处理  器 以它们各 自的指令 流处

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