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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子,具体而言,涉及一种pd与sar多功能协同自适应资源调度方法和系统。
技术介绍
1、随着微电子技术、计算机技术和信息技术的不断发展带来各功能系统的性能快速提升,综合化、一体化设计应运而生,目前在天线共形设计、综合射频和信道方面已经有可以适用的解决方案,基于芯片封装和异构集成工艺的一体化处理机也已经具备实用的价值。
2、而射频综合化、信号处理系统综合化设计,随之带来的问题是多功能系统如何高效协同工作,尤其是脉冲多普勒探测(pd)+合成孔径成像(sar)复合集成带来的多功能协同通过难题,由于没有多功能协同自适应资源调度和管理软件系统,多功能的集成,仅仅是最简单的硬件堆砌,智能化程度不高,难以实现复杂对抗环境下系统的自适应资源调度管理,没有发挥出多功能协同带来的战力倍增,难以适应复杂作战环境。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此,本专利技术第一方面提供了一种pd与sar多功能协同自适应资源调度方法。
3、本专利技术第二方面提供了一种pd与sar多功能协同自适应资源调度系统。
4、本专利技术提出的一种pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,包括:
5、根据脉冲多普勒探测和合成孔径成像的功能实现过程,将多普勒探测算法和合成孔径成像算法分别划分为若干个算法模块;其中,每个算法模块具备独立组织,能够单独实现一个子功能;
6、建立脉冲多普勒探测功能的算法模块有
7、在硬件设计的基础上,对每个算法模块进行映射,将算法模块和资源算力进行等价;
8、将脉冲多普勒探测功能的算法模块有向连接图和孔径成像功能的算法模块有向连接图进行合并整合,形成合并网络拓扑图;
9、根据输入节点在合并网络拓扑图中的位置,以及需要到达的节点进行最短路径规划,选择时间最小、资源消耗最小、计算步骤最短的路径进行资源调度。
10、根据本专利技术上述技术方案的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,还可以具有以下附加技术特征:
11、在上述技术方案中,根据脉冲多普勒探测的功能实现过程将多普勒探测算法划分为的若干个算法模块包括:
12、目标成像搜索、波控和参数设计、基带信号、距离脉压、距离走动校正、mti、相干累积、cfar、测角、点迹融合、航迹起批、卡尔曼滤波、运动探测补偿、目标pd探测信息;
13、在所述脉冲多普勒探测功能的算法模块有向连接图中,所述目标成像搜索、波控和参数设计、基带信号、距离脉压、距离走动校正、mti、相干累积、cfar、测角、点迹融合、航迹起批、卡尔曼滤波、运动探测补偿、目标pd探测信息依次连接,其中以目标成像搜索为原点,以目标pd探测信息为终点。
14、在上述技术方案中,根据合成孔径成像的功能实现过程将合成孔径成像算法划分为的若干个算法模块包括:
15、目标搜索、波控和参数设计、基带信号、距离脉压、距离走动校正、运动补偿、多普勒参数估计、方位fft、距离残余徒动校正、多普勒中心校正、方位向高次相位滤波、方位脉压、自聚焦、几何校正、目标检测识别、目标定位信号;
16、在所述合成孔径成像功能的算法模块有向连接图中,所述目标搜索、波控和参数设计、基带信号、距离脉压、距离走动校正、运动补偿、多普勒参数估计、方位fft、距离残余徒动校正、多普勒中心校正、方位向高次相位滤波、方位脉压、自聚焦、几何校正、目标检测识别、目标定位信号依次连接,其中以目标搜索为原点,以目标定位信号为终点。
17、在上述技术方案中,所述在硬件设计的基础上,对每个算法模块进行映射,将算法模块和资源算力进行等价,包括:
18、将算法模块和硬件资源进行对应,对应原则为算法模块执行过程中是否需要使用该硬件资源;
19、所述硬件资源包括但不限于:dsp资源、fpga资源、天线资源、信道资源、时间资源、储存资源、接口资源、adc资源、电源功率资源、内部信息传递资源。
20、在上述技术方案中,所述将脉冲多普勒探测功能的算法模块有向连接图和孔径成像功能的算法模块有向连接图进行合并整合,形成合并网络拓扑图的方法包括:
21、以划分的算法模块为图的表,以算法模块输入为边的输入节点,以模块输出为边的输出节点,将算法模块有向连接图进行整合,其中,具备相同的输入节点和输出节点的边进行合并,具备信号和信息的传递和协同的输出节点进行连接,构成新的边,从而形成合并网络拓扑图。
22、在上述技术方案中,所述根据输入节点在合并网络拓扑图中的位置,以及需要到达的节点进行最短路径规划,包括:
23、建立目标方程组,所述目标方程组包括多个约束准则以约束最终规划路径所消耗的硬件资源不超过系统资源;所述目标方程组为:
24、
25、其中,i为算法模块的编号;n为算法模块的总数;pi为每个算法模块对一个硬件资源的消耗量;ci为算法模块的权重,取0或1,1表示该算法模块执行时需要消耗该硬件资源,0表示该算法模块执行时不需要消耗该硬件资源;s(*)表示该硬件资源所能提供的系统资源总量。
26、在上述技术方案中,所述根据输入节点在合并网络拓扑图中的位置,以及需要到达的节点进行最短路径规划,还包括:
27、建立目标优化函数,目标优化函数相对目标方程组作为次要条件对路径规划进行优化,所述目标优化函数为:
28、
29、其中,θtime表示规划路径的时间消耗,θsource表示规划路径的资源消耗,θstep表示规划路线的计算步骤长度。
30、在上述技术方案中,在进行路径规划时,根据不同的任务需求,对合并网络拓扑图中的算法模块进行自适应裁剪,简化与任务需求不符的算法模块。
31、在上述技术方案中,在进行pd或sar的功能路径规划时,可以根据pd和sar中的另一功能路径提供的辅助信息或外部输入信息提供的已知内容选择算法执行起点或者跳过路径上用于计算已知内容的算法模块。
32、本专利技术还提供了一种pd与sar多功能协同自适应资源调度系统,应用于如上述技术方案中任一项所述的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,包括:
33、功能级,包括脉冲多普勒探测功能和合成孔径成像功能;
34、信号和数据处理单元级,包括若干个所述算法模块;
35、底层硬件资源级,包括若干种硬件资源。
36、综上所述,由于采用了上述技术特征,本专利技术的有益效果是:
37、本专利技术提出了一种基于图论和多目标优化理论的pd/sar多功能协同自适应资源调度方法,本专利技术是开发多功能自协同任务管理软件的数学基础,采用基于图论的最短路径规划算法和多目标优化算法作为理论基础,对多功能任务协同进行自适应的系统资源调配和管理,实现资源集约化。本专利技术强调所搭建的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,根据脉冲多普勒探测的功能实现过程将多普勒探测算法划分为的若干个算法模块包括:
3.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,根据合成孔径成像的功能实现过程将合成孔径成像算法划分为的若干个算法模块包括:
4.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,所述在硬件设计的基础上,对每个算法模块进行映射,将算法模块和资源算力进行等价,包括:
5.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,所述将脉冲多普勒探测功能的算法模块有向连接图和孔径成像功能的算法模块有向连接图进行合并整合,形成合并网络拓扑图的方法包括:
6.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,所述根据输入节点在合并网络拓扑图中的位置,以及需要到达的节点进行最短路径规划,包括:
7.根据权
8.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,在进行路径规划时,根据不同的任务需求,对合并网络拓扑图中的算法模块进行自适应裁剪,简化与任务需求不符的算法模块。
9.根据权利要求1所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,在进行PD或SAR的功能路径规划时,可以根据PD和SAR中的另一功能路径提供的辅助信息或外部输入信息提供的已知内容选择算法执行起点或者跳过路径上用于计算已知内容的算法模块。
10.一种PD与SAR多功能协同自适应资源调度系统,其特征在于,应用于如权利要求1至9中任一项所述的PD与SAR多功能协同自适应资源调度方法,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,根据脉冲多普勒探测的功能实现过程将多普勒探测算法划分为的若干个算法模块包括:
3.根据权利要求1所述的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,根据合成孔径成像的功能实现过程将合成孔径成像算法划分为的若干个算法模块包括:
4.根据权利要求1所述的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,所述在硬件设计的基础上,对每个算法模块进行映射,将算法模块和资源算力进行等价,包括:
5.根据权利要求1所述的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,所述将脉冲多普勒探测功能的算法模块有向连接图和孔径成像功能的算法模块有向连接图进行合并整合,形成合并网络拓扑图的方法包括:
6.根据权利要求1所述的pd与sar多功能协同自适应资源调度方法,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:武春风,刘巧,白明顺,谢峰,胡奇,朱键华,杜浩铭,刘前,魏红,
申请(专利权)人:航天科工微电子系统研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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