软件化雷达的计算中间件构建方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种软件化雷达的计算中间件构建方法、系统及介质，包括：接口标准选择步骤：选择由权威组织维护的标准或者工业事实标准；数据结构制订步骤：采用基于对象的思想，通过将数据类型分为两层抽象，从而将要运算的数据组织起来供给用户访问；接口类型设定步骤：基于典型雷达信息处理算法分析和面向雷达信息处理原则，设定计算中间件接口类型。本发明专利技术提升了软件化雷达信息处理应用软件在算法层面的跨平台可移植性。由于计算中间件向上层应用提供了统一函数功能接口，并针对多种处理器架构进行了功能实现，因此调用计算中间件接口的信息处理算法可以在这些硬件平台顺利移植，提高可复用性。

Construction method, system and medium of software radar computing middleware

【技术实现步骤摘要】
软件化雷达的计算中间件构建方法、系统及介质
本专利技术涉及信息处理
，具体地，涉及一种软件化雷达的计算中间件构建方法、系统及介质。
技术介绍
硬件设备的飞速发展，使得航空、通信、地面探测侦查等各种功能设备型号日渐增多。传统设备的设计通常使用面向对应硬件平台的定制软件，软硬件紧耦合，软件在不同平台中通用性差，重复开发情况严重，也不利于维护升级，造成人力物力的浪费。而软件化雷达系统采用标准化的软硬件接口，使软硬件实现模块化设计，基础软硬件之间的耦合。本专利技术面向软件化雷达信息处理平台设计计算中间件的实现方法，目的为实现应用软件与硬件环境在算法层面的解耦，提高应用软件的可移植性、开发效率和运行效率。本专利技术使用VSIPL接口标准构建计算中间件，明确了计算中间件的函数功能范围，定义了接口规范，采用基于对象的方法，以动态链接库的形式给出了具体实现途径。该计算中间件接口简洁安全，支持含国产处理器在内的多种硬件平台(IntelX86、CPU+GPU、DSP)。类似已有方案如下：使用BLAS接口标准构建计算中间件：BLAS标准提供了向量与向量、矩阵与向量以及矩阵与矩阵之间的线性代数运算函数接口标准。但BLAS标准缺少常用的信号处理函数接口，并不直接适用于对信号处理要求较高的软件化雷达算法。使用ArrayFire开源库构建：ArrayFire库为向量运算、图像处理、计算机视觉、信号处理、线性代数、统计等领域提供高性能基础运算函数调用。该库支持CPU(X86、ARM)、GPU(支持CUDA和OpenCL)处理器。接口语言支持C/C++，Python等。但该库仅支持自带的Array对象数据格式，该类数据格式不适于在嵌入式平台实现。本专利技术要实现适用于软件化雷达的跨平台计算中间件。现有各类计算中间件/运算函数库，要么具有平台局限性，缺乏对国产处理器支持；要么提供的函数功能只局限于某类运算。本专利技术实现多处理器支持、算法丰富的自主可控计算中间件。BLAS：BasicLinearAlgebraSubprograms，基础线性代数子程序；VSIPL：Vector,SignalandImageProcessingLibrary，VSIPL，向量信号和图像处理库；MKL：MathKernelLibrary，数学核心函数库；SIMD：SingleInstructionMutipleData，单指令多数据流；SSE：StreamingSIMDExtensions，单指令多数据流扩展；AVX：AdvancedVectorExtensions，高级向量扩展；FFTW：theFastFourierTransformintheWest，快速离散傅里叶变换标准C语言程序集；OpenBLAS：BLAS接口标准的开源实现库。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种软件化雷达的计算中间件构建方法、系统及介质。根据本专利技术提供的一种软件化雷达的计算中间件构建方法，其特征在于，包括：接口标准选择步骤：选择由权威组织维护的标准或者工业事实标准；数据结构制订步骤：采用基于对象的思想，通过将数据类型分为两层抽象，从而将要运算的数据组织起来供给用户访问；接口类型设定步骤：基于典型雷达信息处理算法分析和面向雷达信息处理原则，设定计算中间件接口类型；接口功能实现步骤：调研处理器厂商基础库并根据接口标准进行封装，对基础库无法覆盖的函数，采用直接编码方式实现。优选地，所述接口标准选择步骤：所述由权威组织维护的标准或者工业事实标准包括：VSIPL、BLAS以及FFTW所提供的接口规范；优选地，所述数据结构制订步骤：所述采用基于对象的思想指：对内存管理进行封装，隐藏对函数内部数据操作的细节，同时明确界定外部的访问权限，即特定数据只能由库函数进行操作；所述将数据类型分为两层抽象指：将数据类型分为两层抽象，分别是数组对象和运算数对象两层数据类型；所述数组对象类型是内存中一段连续的数据存储空间的抽象，数组对象类型设定了属性，所述属性主要包括：偏移值、步长以及全长值；所述数组对象类型可以进一步被抽象为运算数对象，所述运算数对象主要包括：向量对象、矩阵对象，成为运算函数直接操作的数据对象；所述数组类型和运算数类型都是不透明类型，它们只能被库函数创建、访问和销毁。优选地，所述计算中间件接口类型包括：支持函数：函数库运行所必须的支持函数，包括：初始化和终止化函数；创建、销毁以及控制各数据对象的函数；内存管理函数；算法函数：包括基础标量运算函数、基础向量运算函数、随机数生成函数、线性代数函数以及信号处理函数。根据本专利技术提供的一种软件化雷达的计算中间件构建系统，包括：接口标准选择模块：选择由权威组织维护的标准或者工业事实标准；数据结构制订模块：采用基于对象的思想，通过将数据类型分为两层抽象，从而将要运算的数据组织起来供给用户访问；接口类型设定模块：基于典型雷达信息处理算法分析和面向雷达信息处理原则，设定计算中间件接口类型；接口功能实现模块：调研处理器厂商基础库并根据接口标准进行封装，对基础库无法覆盖的函数，采用直接编码方式实现。优选地，所述接口标准选择模块：所述由权威组织维护的标准或者工业事实标准包括：VSIPL、BLAS以及FFTW所提供的接口规范；优选地，所述数据结构制订模块：所述采用基于对象的思想指：对内存管理进行封装，隐藏对函数内部数据操作的细节，同时明确界定外部的访问权限，即特定数据只能由库函数进行操作；所述将数据类型分为两层抽象指：将数据类型分为两层抽象，分别是数组对象和运算数对象两层数据类型；所述数组对象类型是内存中一段连续的数据存储空间的抽象，数组对象类型设定了属性，所述属性主要包括：偏移值、步长以及全长值；所述数组对象类型可以进一步被抽象为运算数对象，所述运算数对象主要包括：向量对象、矩阵对象，成为运算函数直接操作的数据对象；所述数组类型和运算数类型都是不透明类型，它们只能被库函数创建、访问和销毁。优选地，所述计算中间件接口类型包括：支持函数：函数库运行所必须的支持函数，包括：初始化和终止化函数；创建、销毁以及控制各数据对象的函数；内存管理函数；算法函数：包括基础标量运算函数、基础向量运算函数、随机数生成函数、线性代数函数以及信号处理函数。根据本专利技术提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的软件化雷达的计算中间件构建方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术提升了软件化雷达信息处理应用软件在算法层面的跨平台可移植性。由于计算中间件向上层应用提供了统一函数功能接口，并针对多种处理器架构进行了功能实现，因此调用计算中间件接口的信息处理算法可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软件化雷达的计算中间件构建方法，其特征在于，包括：/n接口标准选择步骤：选择由权威组织维护的标准或者工业事实标准；/n数据结构制订步骤：采用基于对象的思想，通过将数据类型分为两层抽象，从而将要运算的数据组织起来供给用户访问；/n接口类型设定步骤：基于典型雷达信息处理算法分析和面向雷达信息处理原则，设定计算中间件接口类型；/n接口功能实现步骤：调研处理器厂商基础库并根据接口标准进行封装，对基础库无法覆盖的函数，采用直接编码方式实现。/n

【技术特征摘要】
1.一种软件化雷达的计算中间件构建方法，其特征在于，包括：
接口标准选择步骤：选择由权威组织维护的标准或者工业事实标准；
数据结构制订步骤：采用基于对象的思想，通过将数据类型分为两层抽象，从而将要运算的数据组织起来供给用户访问；
接口类型设定步骤：基于典型雷达信息处理算法分析和面向雷达信息处理原则，设定计算中间件接口类型；
接口功能实现步骤：调研处理器厂商基础库并根据接口标准进行封装，对基础库无法覆盖的函数，采用直接编码方式实现。


2.根据权利要求1所述的软件化雷达的计算中间件构建方法，其特征在于，所述接口标准选择步骤：
所述由权威组织维护的标准或者工业事实标准包括：VSIPL、BLAS以及FFTW所提供的接口规范。


3.根据权利要求1所述的软件化雷达的计算中间件构建方法，其特征在于，所述数据结构制订步骤：
所述采用基于对象的思想指：对内存管理进行封装，隐藏对函数内部数据操作的细节，同时明确界定外部的访问权限，即特定数据只能由库函数进行操作；
所述将数据类型分为两层抽象指：将数据类型分为两层抽象，分别是数组对象和运算数对象两层数据类型；
所述数组对象类型是内存中一段连续的数据存储空间的抽象，数组对象类型设定了属性，所述属性主要包括：偏移值、步长以及全长值；
所述数组对象类型可以进一步被抽象为运算数对象，所述运算数对象主要包括：向量对象、矩阵对象，成为运算函数直接操作的数据对象；
所述数组类型和运算数类型都是不透明类型，它们只能被库函数创建、访问和销毁。


4.根据权利要求1所述的软件化雷达的计算中间件构建方法，其特征在于，所述计算中间件接口类型包括：
支持函数：函数库运行所必须的支持函数，包括：初始化和终止化函数；创建、销毁以及控制各数据对象的函数；内存管理函数；
算法函数：包括基础标量运算函数、基础向量运算函数、随机数生成函数、线性代数函数以及信号处理函数。


5.一种软件化雷达的计算中间件构建系统，其特征在于，包括：
接口标准选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰冰，孙曦，刘敦敏，刘鹏飞，杜欣军，
申请(专利权)人：华东计算技术研究所中国电子科技集团公司第三十二研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31