基于Storm的分布式實時信號處理系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞: 信號處理系統(tǒng) Storm 實時 并行計算 波束形成 出處:《計算機應(yīng)用》2017年S1期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對傳統(tǒng)基于數(shù)字信號處理器(DSP)的實時信號處理系統(tǒng)存在的編程復雜、硬軟件耦合緊、可靠性和擴展性差等問題,提出了一種基于大數(shù)據(jù)流式實時處理系統(tǒng)Storm的新型信號處理機架構(gòu)。該架構(gòu)利用通用處理器和Storm系統(tǒng)替代DSP處理器和其相應(yīng)的數(shù)據(jù)流程序框架,對陣列信號處理算法進行模塊化分解,并揉入Storm拓撲中,由Storm通用處理器集群完成數(shù)據(jù)的傳輸和處理。利用常規(guī)波束形成算法對新型系統(tǒng)進行測試,其對一拍數(shù)據(jù)進行傅里葉變換與波束形成計算的時間分別為59.13 ms和5.27 ms,遠小于兩個數(shù)據(jù)節(jié)拍之間的時間間隔。利用人工去除節(jié)點來模擬節(jié)點失效,系統(tǒng)能夠進行自我修復并繼續(xù)運行。結(jié)果與分析表明新型架構(gòu)完全能夠滿足水聲陣列信號處理系統(tǒng)對實時性的要求,且可靠性高、可擴展性與程序可復用性好。
[Abstract]:Aiming at the problems of complex programming, tight coupling of hardware and software, poor reliability and expansibility of traditional real-time signal processing system based on DSP, etc. A new signal processor architecture based on large data stream real-time processing system (Storm) is proposed, in which the DSP processor and the corresponding data stream program framework are replaced by the general purpose processor and the Storm system. The array signal processing algorithm is modularized decomposed and rubbed into the Storm topology, and the data is transmitted and processed by the Storm general processor cluster. The conventional beamforming algorithm is used to test the new system. The time of Fourier transform and beamforming is 59.13 Ms and 5.27 Ms, respectively, which is much smaller than the interval between the two data beats. Results and analysis show that the new architecture can fully meet the real-time requirements of underwater acoustic array signal processing system, and has high reliability, good scalability and program reusability.
【作者單位】: 聲場聲信息國家重點實驗室(中國科學院聲學研究所);中國科學院大學電子電氣與通信工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(61571436)
【分類號】:TN911.7;TP332
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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本文編號:1526731
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