專利名稱：基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)屬于軟件化雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，也可以擴(kuò)展到其他相關(guān)的信號(hào)處理領(lǐng)域，如聲納、通信等，涉及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的中間件技術(shù)，具體指的是計(jì)算中間件技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上通常采用面向代碼的定制開發(fā)的方法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)一個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)時(shí)通常需要面臨手工編寫代碼，設(shè)計(jì)者不僅要編寫信號(hào)處理算法本身而且還需要編寫各處理器之間的通信程序，在數(shù)字信號(hào)處理中，通常存在多種硬件系統(tǒng)平臺(tái)，傳統(tǒng)的定制開發(fā)的方法所編寫的集運(yùn)算與通信為一體的代碼往往缺乏通用性和平臺(tái)可移植性；另外，在雷達(dá)信號(hào)處理中，通?？梢詫⒁环N復(fù)雜的粗粒度的處理算法分割成多個(gè)細(xì)粒度的基本處理算法環(huán)節(jié)，而這種細(xì)粒度的基本處理算法可以組合成其他的粗粒度的雷達(dá)信號(hào)處理算法，這樣，傳統(tǒng)的面向代碼的各運(yùn)算環(huán)節(jié)一體化的開發(fā)模式，通常不具有代碼可重用性，這種開發(fā)模式效率很低。雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者需要一種具有通用化、模塊化、參數(shù)化和可視化特點(diǎn)的雷達(dá)信號(hào)處理算法開發(fā)方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)面向代碼的開發(fā)模式，這樣能夠極大的減輕用戶程序開發(fā)的負(fù)擔(dān)，大大提高雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的開發(fā)效率和靈活性，使得用戶可以專注于算法功能本身的實(shí)現(xiàn)與組合，同時(shí)無需編寫任何處理器間通信程序，靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件，使得雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)能夠在多處理器平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)靈活移植和應(yīng)用。中間件是位于平臺(tái)(硬件和操作系統(tǒng))和具體應(yīng)用之間的通用服務(wù)，這些服務(wù)具有標(biāo)準(zhǔn)的程序接口和協(xié)議。中間件的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。在雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)中，可以使用不同的硬件平臺(tái)，既可以有不同的硬件內(nèi)部架構(gòu)，也可以有不同的外部互連拓?fù)?。若要在統(tǒng)一的集成開發(fā)環(huán)境中在不同的平臺(tái)上開發(fā)不同的雷達(dá)應(yīng)用系統(tǒng)，中間件的作用就是將異構(gòu)的平臺(tái)抽象成可配置的虛擬平臺(tái)，使其提供統(tǒng)一的程序接口和通信服務(wù)。反之，從用戶應(yīng)用程序開發(fā)的角度看，中間件也可以為上層開發(fā)環(huán)境提供平臺(tái)無關(guān)的信號(hào)處理接口和數(shù)據(jù)流通信接口以及任務(wù)對(duì)底層硬件的映射方法，使得用戶軟件的開發(fā)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間可移植性，減小開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期?；谟?jì)算中間件技術(shù)的軟件化雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的處理算法模塊化，就是以研究HPEC (High Performance Embedded Computing,高性能嵌入式計(jì)算)系統(tǒng)技術(shù)中間件(Middleware)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展框架為背景，開發(fā)支持在PowerPC平臺(tái)、集群平臺(tái)以及多DSP處理器平臺(tái)等多平臺(tái)的可跨平臺(tái)移植的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種基于計(jì)算中間件技術(shù)的應(yīng)用于軟件化雷達(dá)中的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法，采用該方法，雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)開發(fā)者可以構(gòu)建一套較為完備的常用數(shù)學(xué)和雷達(dá)算法函數(shù)，該函數(shù)庫能夠提供基本運(yùn)算和常用函數(shù)功能，同時(shí)屏蔽平臺(tái)細(xì)節(jié)，向上提供面向功能的統(tǒng)一接口，完全獨(dú)立于系統(tǒng)架構(gòu)，具有平臺(tái)無關(guān)性。另外，該模塊庫可以被自動(dòng)代碼生成器重用，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成指定硬件架構(gòu)的調(diào)用庫。使用該方法，可以使雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)開發(fā)者專注于算法功能本身的實(shí)現(xiàn)，靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的可以在多處理器平臺(tái)上靈活移植的應(yīng)用軟件，執(zhí)行效率與手工編程性能相近。本發(fā)明的特征在于，是在計(jì)算機(jī)中依次按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟(I):計(jì)算機(jī)建立通用的雷達(dá)信號(hào)處理函數(shù)模塊庫，其中包括細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫和粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫，所述粒度是指對(duì)應(yīng)的模塊庫中運(yùn)算單元的細(xì)化或綜合的程度；所述細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫至少含有下述各個(gè)函數(shù)模塊冪函數(shù)、三角函數(shù)、矢量數(shù)學(xué)函數(shù)、矩陣數(shù)學(xué)函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)操作函數(shù)、統(tǒng)計(jì)操作函數(shù)、濾波操作函數(shù)、變換類函數(shù)、矢量實(shí)用函數(shù)以及包括版本檢測(cè)在內(nèi)的函數(shù)；所述粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫至少含有下述各個(gè)算法模塊子庫窄帶常用處理算法、窄帶長時(shí)間積累處理算法、寬帶逆合成孔徑雷達(dá)成像算法和空時(shí)二維算法在內(nèi)的各模塊子庫；步驟(2):為所述的每個(gè)基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊或常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊建立一個(gè)函數(shù)或算法具體實(shí)現(xiàn)文件；所述函數(shù)或算法具體實(shí)現(xiàn)文件包括注釋段和代碼段，其中所述注釋段至少包括模塊或函數(shù)的名稱、模塊或函數(shù)的類別、模塊或函數(shù)的功能描述、模塊或函數(shù)的輸入輸出端口個(gè)數(shù)、輸入輸出數(shù)據(jù)類型、輸入輸出數(shù)據(jù)格式、模塊參數(shù)列表、版權(quán)信息和版本信息；所述代碼段包括對(duì)該模塊或函數(shù)相應(yīng)的模塊頭文件以及實(shí)現(xiàn)該模塊功能所必需的其他庫文件的包含，以及函數(shù)或算法的具體實(shí)現(xiàn)代碼；步驟(3):為步驟(2)所述的各模塊或函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)文件建立相對(duì)應(yīng)的模塊頭文件，其中包括相應(yīng)的函數(shù)或模塊名稱的聲明、供程序統(tǒng)一調(diào)用的函數(shù)或模塊的接口以及函數(shù)或模塊的參數(shù)；步驟(4):建立一個(gè)供所述基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫或常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫使用的用于描述其中全體函數(shù)或模塊的模塊庫頭文件，其中包括了對(duì)各個(gè)所述的模塊頭文件的包含。本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)1.可以構(gòu)建豐富的軟件仿真模型庫與豐富的運(yùn)算單元模塊庫，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，以建立完整的雷達(dá)信號(hào)處理流程；2.通用化、模塊化、參數(shù)化和跨平臺(tái)可移植特點(diǎn)的雷達(dá)信號(hào)處理算法開發(fā)方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)面向代碼的開發(fā)模式，提高了雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的開發(fā)效率；3.構(gòu)建的模塊庫完全獨(dú)立于系統(tǒng)架構(gòu)，具有平臺(tái)無關(guān)性，同時(shí)可以被系統(tǒng)設(shè)計(jì)者自己開發(fā)的具有自動(dòng)代碼生成功能的集成開發(fā)環(huán)境所使用；4.用戶可以自由選擇一個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理流程是由多個(gè)細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊組合實(shí)現(xiàn)還是單單由粗粒度的通用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于多處理器硬件平臺(tái)具有重要意義；5.利用構(gòu)建的模塊庫本身就可以生成模塊庫的幫助文檔，實(shí)現(xiàn)自文檔化；6.構(gòu)建的模塊庫具有靈活性，可以方便地將現(xiàn)有的模塊庫替換成經(jīng)過特殊優(yōu)化的第三方函數(shù)庫或者轉(zhuǎn)換成指定硬件架構(gòu)的調(diào)用庫。


圖1為本發(fā)明的程序流程框圖；圖2為構(gòu)建的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫組成結(jié)構(gòu)示意圖；2. 1，函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)文件示意圖，2. 2，雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫組成示意圖；圖3為脈沖壓縮處理任務(wù)的兩種模塊庫使用方法示意圖；圖4為如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有模塊庫對(duì)第三方模塊庫接口的兼容示意具體實(shí)施例方式為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種基于計(jì)算中間件技術(shù)的應(yīng)用于軟件化雷達(dá)中的通用信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法，其特征在于所述的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫包含多個(gè)通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊，其中既有粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法庫又有細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算庫(這里的粒度反映的是模塊庫中運(yùn)算單元的細(xì)化或綜合的程度)，每一個(gè)模塊包括一個(gè)函數(shù)功能具體實(shí)現(xiàn)文件和相應(yīng)的頭文件;函數(shù)功能具體實(shí)現(xiàn)文件包含注釋段和代碼段；注釋段包含模塊/函數(shù)名稱、模塊/函數(shù)類別、模塊/函數(shù)功能描述、模塊/函數(shù)算法描述、輸入輸出端口信息、輸入輸出數(shù)據(jù)格式、模塊參數(shù)列表、版權(quán)信息和版本信息等；代碼段由C/C++語言進(jìn)行描述，應(yīng)包含對(duì)該模塊/函數(shù)對(duì)應(yīng)的頭文件的引用以及其他模塊功能實(shí)現(xiàn)必需的庫文件(如math, h和complex.h等)的引用；在所述的頭文件中聲明相應(yīng)的函數(shù)名稱和參數(shù)形式，為程序調(diào)用具體的函數(shù)實(shí)現(xiàn)提供統(tǒng)一的函數(shù)接口；對(duì)所述的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的使用可以通過在由實(shí)現(xiàn)實(shí)際硬件平臺(tái)支持的代碼段和其他平臺(tái)無關(guān)的代碼段共同構(gòu)成的代碼框架中嵌入對(duì)所需模塊的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)；上述的平臺(tái)相關(guān)的代碼段可包含硬件平臺(tái)初始化(如寄存器初始配置、外部存儲(chǔ)和中斷配置等)、通信環(huán)境初始化(如分配通信Buffer)、運(yùn)算Buffer分配、處理器通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)(如共享內(nèi)存、DMA等方式)等，平臺(tái)無關(guān)的代碼段可包含模塊執(zhí)行環(huán)境初始化、模塊參數(shù)獲取、運(yùn)算變量初始化、調(diào)試代碼段、用于計(jì)算模塊運(yùn)行時(shí)間的代碼以及對(duì)具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)的調(diào)用等;對(duì)所述的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫只需建立一個(gè)對(duì)第三方模塊庫接口的映射文件就能夠方便地被替換成第三方開發(fā)的經(jīng)過特殊優(yōu)化的函數(shù)庫，使用者只需要在映射文件中聲明所要替換成的第三方函數(shù)庫的函數(shù)調(diào)用形式；所述的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫能夠被具有圖形化模塊化開發(fā)、自動(dòng)代碼生成、調(diào)試與測(cè)試功能、多硬件平臺(tái)處理器支持的軟件化雷達(dá)集成開發(fā)環(huán)境所使用，能夠高效開發(fā)出復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)處理軟件。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明裝置的使用方法做進(jìn)一步說明。主要包括以下四部分內(nèi)容一、基于計(jì)算中間件技術(shù)的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的開發(fā)方法；
二、如何在實(shí)際硬件平臺(tái)上使用構(gòu)建的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫；三、完成常用雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)的兩種模塊庫使用方法；四、構(gòu)建的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫如何與第三方開發(fā)的經(jīng)特殊優(yōu)化的模塊庫的兼容。對(duì)于基于計(jì)算中間件技術(shù)的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫，本發(fā)明采用如下步驟來構(gòu)建步驟1:根據(jù)實(shí)際雷達(dá)信號(hào)處理的功能需求確定通用雷達(dá)信號(hào)處理函數(shù)庫的組成，其中需包括細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算庫和粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法庫，一種可行的細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算庫如表I所示，一種可行的粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法庫如表2所示；步驟2 :根據(jù)實(shí)際雷達(dá)信號(hào)處理功能需求與相關(guān)雷達(dá)信號(hào)處理知識(shí)，針對(duì)每一個(gè)模塊設(shè)計(jì)出處理算法，確定輸入輸出端口個(gè)數(shù)、輸入輸出數(shù)據(jù)類型、輸入輸出數(shù)據(jù)格式與模塊參數(shù)列表；步驟3 :用軟件開發(fā)方法編寫模塊的頭文件，聲明相應(yīng)的函數(shù)名稱和參數(shù)形式；步驟4 :根據(jù)步驟2中設(shè)計(jì)的算法為每一個(gè)模塊編寫功能具體實(shí)現(xiàn)文件；步驟5 :為編寫的模塊的功能具體實(shí)現(xiàn)文件頭部添加注釋段；步驟6:新建一個(gè)描述模塊庫全體的頭文件，向其中加入剛剛編寫的模塊的頭文件中的內(nèi)容。步驟7 :參照步驟2 6所述方法開發(fā)其他信號(hào)處理算法模塊，注意這時(shí)在進(jìn)行步驟6時(shí)無需再新建一個(gè)頭文件。本發(fā)明的流程框圖如圖1所示。使用本發(fā)明所述的方法最終構(gòu)建的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。如需在實(shí)際硬件平臺(tái)上使用本發(fā)明構(gòu)建的模塊庫進(jìn)行雷達(dá)信號(hào)處理時(shí)，通常還需要完成相應(yīng)硬件平臺(tái)的配置、處理器間通信配置、運(yùn)算與通信存儲(chǔ)緩沖區(qū)分配等任務(wù)，完成這些任務(wù)的相關(guān)代碼既有與實(shí)際硬件平臺(tái)相關(guān)的，也有硬件平臺(tái)無關(guān)的。如果指定了硬件平臺(tái)，我們就可以從完成這些任務(wù)的相關(guān)代碼中獨(dú)立出一個(gè)與該平臺(tái)對(duì)應(yīng)的代碼框架，同時(shí)將與具體信號(hào)處理算法相關(guān)的部分空出來，用戶在使用時(shí)就可以根據(jù)自己的需要，在該代碼框架中嵌入對(duì)本發(fā)明構(gòu)建的模塊庫中相應(yīng)模塊的調(diào)用，然后配置好模塊相關(guān)參數(shù)，就完成了該硬件平臺(tái)上雷達(dá)信號(hào)處理程序的設(shè)計(jì)。雖然說上述的代碼框架是平臺(tái)相關(guān)的，但是對(duì)于某一指定的平臺(tái)，該代碼框架大體上是相同的，在具體應(yīng)用中，只需要修改框架中的模塊參數(shù)獲取部分、通信與計(jì)算變量分配、變量初始化部分(這些是與具體使用的信號(hào)處理算法相關(guān)的)，再將模塊調(diào)用部分換成對(duì)其他所需信號(hào)處理模塊的調(diào)用，就在該硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一種新的雷達(dá)信號(hào)處理算法。事實(shí)上，這些改動(dòng)完全可以基于一個(gè)特定模板由自動(dòng)代碼生成器來完成，所以，本文所述的基于計(jì)算中間件技術(shù)的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法對(duì)一個(gè)具有圖形化參數(shù)配置和自動(dòng)代碼生成器的集成化開發(fā)環(huán)境具有重要意義。對(duì)于一個(gè)常用的簡單雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)，通常可以有兩種處理方式一種是通過將細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算單元進(jìn)行組合來實(shí)現(xiàn)，一種是直接使用粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法庫中的模塊來實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)點(diǎn)在于，在有多個(gè)處理器時(shí)，可以將一個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)分割成獨(dú)立的細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算單元，將它們分別分配給不同的處理器；在處理器數(shù)量較少時(shí)，如只有一個(gè)處理器時(shí)，就需要直接使用常用雷達(dá)信號(hào)處理算法庫中的粗粒度的模塊來完成(當(dāng)然也可以通過手工設(shè)置在這個(gè)處理器上串行執(zhí)行上述的細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算模塊來完成，但是這樣就等同于在一個(gè)處理器上執(zhí)行了一個(gè)粗粒度的雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊，本質(zhì)上和第二種處理方式相同)?？梢?，本發(fā)明所述的通用雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法對(duì)處理器的數(shù)量具有很好的適應(yīng)性，使用者可以靈活地為處理器進(jìn)行任務(wù)分配。為實(shí)現(xiàn)與第三方開發(fā)的經(jīng)特殊優(yōu)化的模塊/函數(shù)庫的兼容，本發(fā)明主要采用如下方式來實(shí)現(xiàn)步驟1:建立一個(gè)頭文件，通過宏定義的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有模塊庫與第三方模塊/函數(shù)庫的接口映射，映射文件內(nèi)容具體格式可參見實(shí)施例4，該步驟只需要對(duì)需要進(jìn)行替換的模塊庫進(jìn)行，且要求兩個(gè)庫的參數(shù)列表和輸入輸出端口個(gè)數(shù)與類型必須相同，順序可不同；步驟2 :在實(shí)際調(diào)用模塊/函數(shù)的文件中，插入一段宏，插入位置為該文件中的對(duì)頭文件的引用部分，宏的內(nèi)容具體格式可參見實(shí)施例4。該段宏的功能是通過檢查第一行的宏定義，該行主要用于表征使用什么庫(現(xiàn)有的模塊庫還是第三方模塊庫)，來選擇是引用對(duì)第三方全部模塊/函數(shù)進(jìn)行聲明的頭文件和步驟I中建立的映射頭文件，還是引用對(duì)現(xiàn)有的模塊庫中的全部模塊/函數(shù)進(jìn)行聲明的頭文件。如圖4所示，步驟I中所述的映射文件的作用是實(shí)現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換，可以將第三方函數(shù)庫的接口轉(zhuǎn)換成現(xiàn)有的模塊庫的接口，以實(shí)現(xiàn)接口的統(tǒng)一。有了這樣一個(gè)文件，對(duì)于用戶而言,第三方函數(shù)庫的接口就和現(xiàn)有的模塊庫接口沒有任何區(qū)別，在需要使用第三方函數(shù)庫時(shí)就省去了更改以前編寫的對(duì)模塊庫的函數(shù)調(diào)用的麻煩。如果使用者事先就考慮了與第三方模塊庫的兼容問題而在調(diào)用模塊/函數(shù)的文件中加入了步驟2中所述的宏，那么通過建立步驟I中所述的這種映射，對(duì)于用戶而言，第三方模塊/函數(shù)庫就與現(xiàn)有模塊庫具有相同的接口，這樣就可以實(shí)現(xiàn)在不改變?cè)欣走_(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)中任何程序的情況下使用第三方開發(fā)的函數(shù)庫。而且通過改變第一行的宏定義，就可以靈活地在現(xiàn)有模塊庫和第三方模塊庫間切換。實(shí)施例1本實(shí)施例主要介紹使用本發(fā)明所述的方法構(gòu)建的一個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理的模塊(計(jì)算輸入向量的COS值)的各組成部分的內(nèi)容。該模塊的頭文件內(nèi)容如下extern void e_vcos(float *a, int ia, float *c,int ic,int n);該模塊的功能具體實(shí)現(xiàn)文件內(nèi)容如下
權(quán)利要求
1.一種基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法，其特征在于，是在計(jì)算機(jī)中依次按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟(I):計(jì)算機(jī)建立通用的雷達(dá)信號(hào)處理函數(shù)模塊庫，其中包括細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫和粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫，所述粒度是指對(duì)應(yīng)的模塊庫中運(yùn)算單元的細(xì)化或綜合的程度；所述細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫至少含有下述各個(gè)函數(shù)模塊冪函數(shù)、三角函數(shù)、矢量數(shù)學(xué)函數(shù)、矩陣數(shù)學(xué)函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)操作函數(shù)、統(tǒng)計(jì)操作函數(shù)、 濾波操作函數(shù)、變換類函數(shù)、矢量實(shí)用函數(shù)以及包括版本檢測(cè)在內(nèi)的函數(shù)；所述粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫至少含有下述各個(gè)算法模塊子庫窄帶常用處理算法、窄帶長時(shí)間積累處理算法、寬帶逆合成孔徑雷達(dá)成像算法和空時(shí)二維算法在內(nèi)的各模塊子庫；步驟(2):為所述的每個(gè)基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊或常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊建立一個(gè)函數(shù)或算法具體實(shí)現(xiàn)文件；所述函數(shù)或算法具體實(shí)現(xiàn)文件包括注釋段和代碼段，其中所述注釋段至少包括模塊或函數(shù)的名稱、模塊或函數(shù)的類別、模塊或函數(shù)的功能描述、模塊或函數(shù)的輸入輸出端口個(gè)數(shù)、輸入輸出數(shù)據(jù)類型、輸入輸出數(shù)據(jù)格式、模塊參數(shù)列表、版權(quán)信息和版本信息；所述代碼段包括對(duì)該模塊或函數(shù)相應(yīng)的模塊頭文件以及實(shí)現(xiàn)該模塊功能所必需的其他庫文件的包含，以及函數(shù)或算法的具體實(shí)現(xiàn)代碼；步驟(3):為步驟(2)所述的各模塊或函數(shù)具體實(shí)現(xiàn)文件建立相對(duì)應(yīng)的模塊頭文件，其中包括相應(yīng)的函數(shù)或模塊名稱的聲明、供程序統(tǒng)一調(diào)用的函數(shù)或模塊的接口以及函數(shù)或模塊的參數(shù)；步驟(4):建立一個(gè)供所述基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫或常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫使用的用于描述其中全體函數(shù)或模塊的模塊庫頭文件，其中包括了對(duì)各個(gè)所述的模塊頭文件的包含。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法而提出的一種使用方法，其特征在于，在用一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行簡單的雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)時(shí)可以通過直接使用粗粒度的常用雷達(dá)信號(hào)處理算法模塊庫或者通過把細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)模塊庫中的函數(shù)模塊進(jìn)行組合來實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法而提出的一種使用方法，其特征在于，在一個(gè)實(shí)際的硬件平臺(tái)上使用所述的通用的雷達(dá)信號(hào)處理函數(shù)模塊庫時(shí)，在所述計(jì)算機(jī)中構(gòu)造一個(gè)代碼框架，其中包括模塊庫頭文件、實(shí)現(xiàn)實(shí)際硬件平臺(tái)支持的代碼段以及和平臺(tái)無關(guān)的代碼段，所述的實(shí)際硬件平臺(tái)支持的代碼段包括至少含有寄存器初始配置、外部存儲(chǔ)配置、中斷配置在內(nèi)的硬件平臺(tái)初始化配置、運(yùn)算緩沖區(qū)分配、至少包括共享外存、DMA在內(nèi)的處理器通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)、至少包括分配通信緩沖區(qū)在內(nèi)的通信環(huán)境初始化，所述的平臺(tái)無關(guān)的代碼段，包括環(huán)境初始化、獲取模塊參數(shù)、運(yùn)算變量初始化、調(diào)試代碼段、模塊運(yùn)行時(shí)間計(jì)算以及調(diào)用具體函數(shù)模塊的代碼，所述具體函數(shù)模塊是指用戶根據(jù)自己需要選擇的所述通用的雷達(dá)信號(hào)處理函數(shù)模塊庫中的模塊以及配置好的相關(guān)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法而提出的一種使用方法，其特征在于，在需要替換的模塊庫與基于中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫這兩者在參數(shù)列表和輸入輸出端口個(gè)數(shù)、類型相同條件下，按以下步驟實(shí)現(xiàn)與第三方開發(fā)的經(jīng)優(yōu)化的模塊或函數(shù)的兼容第一步建立一個(gè)實(shí)現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換的映射頭文件，實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫與第三方開發(fā)的經(jīng)優(yōu)化的模塊或函數(shù)的映射關(guān)系；第 二步在權(quán)利要求3所述的用于實(shí)際調(diào)用模塊庫的代碼框架中，加入以下部分使用宏#define所表示的對(duì)需要使用的模塊庫類型的聲明，表示判斷是否使用所述的基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的宏#ifdef current以及對(duì)該相應(yīng)的模塊庫頭文件的包含, 表示判斷是否使用第三方開發(fā)的經(jīng)優(yōu)化的函數(shù)模塊庫的宏#elsif defined vendorl以及對(duì)該模塊庫頭文件的包含，以及對(duì)第一步中所述的用于實(shí)現(xiàn)所述雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫與第三方開發(fā)的模塊庫的兼容的映射頭文件的包含。
全文摘要
基于計(jì)算中間件的雷達(dá)信號(hào)處理模塊庫的構(gòu)建方法及應(yīng)用，屬于軟件化雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成，其特征在于模塊庫既有細(xì)粒度的基本數(shù)學(xué)運(yùn)算庫，又有粗粒度的復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)處理算法；每一個(gè)模塊包括一個(gè)函數(shù)功能具體實(shí)現(xiàn)文件和與之對(duì)應(yīng)的頭文件，構(gòu)建的模塊庫全體由一個(gè)單獨(dú)的頭文件描述；函數(shù)功能具體實(shí)現(xiàn)文件包含注釋段和代碼段兩個(gè)部分。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信號(hào)處理算法的模塊化與通用化，具有較好的第三方模塊庫兼容性，可以靈活地選擇雷達(dá)信號(hào)處理任務(wù)實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)提高了雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的開發(fā)效率。
文檔編號(hào)G06F9/44GK103019744SQ20121059299
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者湯俊, 朱偉, 羅軍, 鑒福升, 湯小為, 李寧 申請(qǐng)人:清華大學(xué)