基于云計算的通用信號處理應用研究

摘要：信號處理技術(shù)的通用化趨勢和高帶寬、高實(shí)時(shí)性特點(diǎn)要求信號處理系統采用多處理器并行處理的設計方案。針對多處理器通用信號處理系統面臨的任務(wù)劃分調度的挑戰，結合云計算技術(shù)架構以及信號處理技術(shù)的特點(diǎn)，給出了云計算技術(shù)應用于通用信號處理的可行性分析。
關(guān)鍵詞：云計算；虛擬化；數字信號處理；通用信號處理

0 引言
近年來(lái)，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的廣泛普及和軟件技術(shù)的進(jìn)步，SOA(Service Oriented Architecture)體系引導的Web2．0“引爆”互聯(lián)網(wǎng)應用，同時(shí)SaaS(Software as a Service)思想深入人心并取得長(cháng)足發(fā)展，云計算應運而生。同時(shí)，為滿(mǎn)足雷達信號處理的高實(shí)時(shí)性而采用的并行系統設計帶來(lái)了任務(wù)劃分和分配、調度上的挑戰。本文著(zhù)眼于解決雷達信號處理領(lǐng)域面臨的挑戰，結合云計算和通用信號處理的特點(diǎn)，對云計算應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(jiǎn)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(shí)現，是一種通過(guò)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(hù)通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )按需地訪(fǎng)問(wèn)和使用。
云計算分為三個(gè)服務(wù)模式：分別是軟件即服務(wù)(SssS)，平臺即服務(wù)(PaaS)和基礎設施即服務(wù)(IaaS)，按照首字母縮寫(xiě)是SPI，即所謂的云計算SPI架構。
SaaS：以互聯(lián)網(wǎng)為載體，瀏覽器為交互，將服務(wù)器端軟件傳給遠程用戶(hù)的服務(wù)模式。
PaaS：把程序開(kāi)發(fā)、測試、部署和運行環(huán)境等通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶(hù)的服務(wù)模式。
IaaS：通過(guò)虛擬化技術(shù)提供處理、存儲、網(wǎng)絡(luò )以及基礎計算資源的服務(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(guò)虛擬化可以用與訪(fǎng)問(wèn)抽象前資源一致的方法訪(fǎng)問(wèn)抽象后的資源。虛擬化為資源提供了一個(gè)邏輯視圖，而不是物理視圖。通過(guò)虛擬化將原本幾臺設備的負荷加載在單一設備上從而大幅提高其利用率，這就是虛擬化的價(jià)值。

2 通用信號處理技術(shù)
2．1 雷達信號處理簡(jiǎn)介
雷達信號處理系統將天線(xiàn)接收到的回波信號通過(guò)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，提取目標的距離、方位、仰角、速度和類(lèi)別等特征信息。
一個(gè)基本的雷達信號處理系統由多通道接收機，數字信號處理器，輸入／輸出(I／O)接口電路和定時(shí)控制器組成，如圖1所示。

天線(xiàn)接收的回波信號通過(guò)接收機，得到放大的有用目標信號，在信號處理機中完成信號處理，并通過(guò)I／O接口電路將點(diǎn)跡等目標信息送往雷達數據處理系統和顯示器。