[發明專利]一種樹形拓撲機構多處理器聲納信號處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201310086489.4
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103217681A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 馬曉川;鄢社鋒;秦博;楊力;彭承彥
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種樹形拓撲結構多處理器聲納信號處理裝置，該裝置主要包括多通道A/D模塊、CPU主控模塊、信號處理模塊、總線背板，其中：

多通道A/D模塊，由FPGA和多路A/D構成，FPGA在主DSP控制下，同步控制A/D完成對模擬信號的采樣，并將采樣結果存儲在FIFO芯片，供信號處理模塊經總線背板讀取；

信號處理模塊，主要由主DSP模塊、從DSP模塊、交換機模塊、FPGA模塊構成。其中，主DSP模塊用于控制多通道A/D模塊進行采樣，控制各從DSP模塊完成程序加載和運算，完成信號處理模塊與CPU主控模塊的通信，讀取數據幀并分發給各從DSP模塊，從DSP模塊用于計算實現算法，交換機模塊通過SRIO協議，協調各主/從DSP模塊完成通信，FPGA模塊完成主DSP模塊與總線背板的通信協議轉換；

CPU主控模塊，為PC板卡，用于通過板間總線為各主/從DSP模塊加載程序，并依據信號處理模塊的反饋結果，實時控制主DSP模塊；

總線背板，為無源電路板，用于提供板間總線和各種器件連接信號通路。

2.一種采用權利要求1所述樹形拓撲結構設計多處理器聲納信號處理裝置的方法，其中方法包括以下步驟：

1）CPU控制模塊初始化主DSP模塊、從DSP模塊，并向主DSP模塊傳遞參數；

2）主DSP模塊向從DSP模塊發出接收初始化信息，各從DSP模塊執行內存準備、波束形成權系數準備、將上次處理結果存入歷史記錄；

3）主DSP模塊保持和管理當前數據隊列，檢測從DSP模塊當前是否處于等待狀態；

4）主DSP模塊發現任意從DSP模塊處于等待狀態，且對應數據隊列中一個窗數據準備好，向該從DSP模塊傳遞一個時間窗的數據，并將該從DSP模塊的狀態置為接收工作狀態；

5）從DSP模塊轉為接收工作狀態后，對該窗數據進行以FFT、指定頻帶內的各頻率點波束形成、噪聲背景估計為代表的聲納信號處理操作，處理結果存于當前處理結果隊列中，當處理窗個數滿足要求時，將目標信息上傳到CPU主控模塊。