基于多核DSP并行衛(wèi)星通信物理層軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、衛(wèi)星通信憑借自己獨(dú)特的優(yōu)勢，在一些領(lǐng)域有著不可替代的作用。衛(wèi)星通信物理層是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中設(shè)備連接的基礎(chǔ)。對于物理層來說，最重要、最復(fù)雜的功能之一是信號處理，因此高性能的信號處理系統(tǒng)對于衛(wèi)星通信來說尤為重要。面對人們?nèi)找嬖鲩L的需求，傳統(tǒng)單核處理器的發(fā)展遇到了瓶頸。隨著處理器向多核架構(gòu)發(fā)展，這種高性能和低功耗的雙重要求不再是系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。然而，多核處理器的出現(xiàn)給通信領(lǐng)域帶來了機(jī)遇，同時也帶來了挑戰(zhàn):傳統(tǒng)的軟件編程技術(shù)已經(jīng)不再適用多核架構(gòu)系

2、統(tǒng)，因?yàn)橹挥性O(shè)計(jì)出高效的并行軟件，才能充分地發(fā)揮多核處理器的優(yōu)勢。
　　針對以上現(xiàn)象，該論文以實(shí)際工程為背景，參照GMR-1標(biāo)準(zhǔn)，在集成了FPGA并以多核TMS320C6618 DSP為核心芯片的硬件開發(fā)平臺上，設(shè)計(jì)出一款高效的衛(wèi)星通信物理層軟件。主要包括以下三方面的內(nèi)容:
　　(1)設(shè)計(jì)并完成基于單核的衛(wèi)星通信物理層軟件的部分模塊:根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)理論和項(xiàng)目的具體應(yīng)用情況，合理地規(guī)劃了軟件的具體模塊并根據(jù)自己在項(xiàng)目中承擔(dān)的工

3、作實(shí)現(xiàn)了通信接口模塊和信道自動解析模塊。
　　(2)完成了軟件的多核移植:重點(diǎn)研究了多核編程中涉及的任務(wù)分配方案和核間通信兩項(xiàng)技術(shù)，任務(wù)分配方案主要有主從模式和數(shù)據(jù)流模式，核間通信主要有MessageQ（消息隊(duì)列）方式和Notify（通知）方式。根據(jù)軟件特點(diǎn)，采用主從模式將任務(wù)分配到DSP的四個內(nèi)核上，并選擇MessageQ方式進(jìn)行核間通信，然后在以多核TMS320C6618 DSP為核心芯片的硬件開發(fā)平臺上實(shí)現(xiàn)了軟件的多核移植。

4、
　　(3)對基于多核的并行架構(gòu)軟件進(jìn)行了測試:測試處理不同類型的信道數(shù)據(jù)的運(yùn)行時間，計(jì)算加速比，根據(jù)這一指標(biāo)來衡量軟件的并行處理性能。
　　論文詳細(xì)研究了并行架構(gòu)的衛(wèi)星通信物理層軟件的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方法。測試表明:采用主從模式進(jìn)行任務(wù)分配，并通過MessageQ方式進(jìn)行核間通信，能有效發(fā)揮多核處理器的處理性能、提高程序的運(yùn)行效率、減少物理層的處理時延。研究這種基于多核DSP的并行架構(gòu)軟件，具有重要的工程意義，它可以為各種通