基于云計算的通用信號處理應(yīng)用研究

摘要：信號處理技術(shù)的通用化趨勢和高帶寬、高實時性特點要求信號處理系統(tǒng)采用多處理器并行處理的設(shè)計方案。針對多處理器通用信號處理系統(tǒng)面臨的任務(wù)劃分調(diào)度的挑戰(zhàn)，結(jié)合云計算技術(shù)架構(gòu)以及信號處理技術(shù)的特點，給出了云計算技術(shù)應(yīng)用于通用信號處理的可行性分析。
關(guān)鍵詞：云計算；虛擬化；數(shù)字信號處理；通用信號處理

0 引言
近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及和軟件技術(shù)的進(jìn)步，SOA(Service Oriented Architecture)體系引導(dǎo)的Web2．0“引爆”互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，同時SaaS(Software as a Service)思想深入人心并取得長足發(fā)展，云計算應(yīng)運而生。同時，為滿足雷達(dá)信號處理的高實時性而采用的并行系統(tǒng)設(shè)計帶來了任務(wù)劃分和分配、調(diào)度上的挑戰(zhàn)。本文著眼于解決雷達(dá)信號處理領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)，結(jié)合云計算和通用信號處理的特點，對云計算應(yīng)用于通用信號處理的可行性做了分析。

1 云計算技術(shù)
1．1 云計算簡介
云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展及商業(yè)實現(xiàn)，是一種通過網(wǎng)絡(luò)以便利的、按需付費的方式獲取計算資源并提高其可用性的模式。云計算模式的核心原則是：硬件和軟件都是資源并被封裝為服務(wù)，用戶通過高速網(wǎng)絡(luò)按需地訪問和使用。
云計算分為三個服務(wù)模式：分別是軟件即服務(wù)(SssS)，平臺即服務(wù)(PaaS)和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)，按照首字母縮寫是SPI，即所謂的云計算SPI架構(gòu)。
SaaS：以互聯(lián)網(wǎng)為載體，瀏覽器為交互，將服務(wù)器端軟件傳給遠(yuǎn)程用戶的服務(wù)模式。
PaaS：把程序開發(fā)、測試、部署和運行環(huán)境等通過互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶的服務(wù)模式。
IaaS：通過虛擬化技術(shù)提供處理、存儲、網(wǎng)絡(luò)以及基礎(chǔ)計算資源的服務(wù)模式。
1．2 虛擬化技術(shù)
虛擬化是表示計算機資源的抽象方法，通過虛擬化可以用與訪問抽象前資源一致的方法訪問抽象后的資源。虛擬化為資源提供了一個邏輯視圖，而不是物理視圖。通過虛擬化將原本幾臺設(shè)備的負(fù)荷加載在單一設(shè)備上從而大幅提高其利用率，這就是虛擬化的價值。

2 通用信號處理技術(shù)
2．1 雷達(dá)信號處理簡介
雷達(dá)信號處理系統(tǒng)將天線接收到的回波信號通過各種算法進(jìn)行處理，在各種噪聲、雜波和干擾背景中檢測目標(biāo)，提取目標(biāo)的距離、方位、仰角、速度和類別等特征信息。
一個基本的雷達(dá)信號處理系統(tǒng)由多通道接收機，數(shù)字信號處理器，輸入／輸出(I／O)接口電路和定時控制器組成，如圖1所示。

天線接收的回波信號通過接收機，得到放大的有用目標(biāo)信號，在信號處理機中完成信號處理，并通過I／O接口電路將點跡等目標(biāo)信息送往雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和顯示器。