基于云計算的通用信號處理應用研究

摘要：信號處理技術的通用化趨勢和高帶寬、高實時性特點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劃分調度的挑戰，結合云計算技術架構以及信號處理技術的特點，給出了云計算技術應用于通用信號處理的可行性分析。
關鍵詞：云計算；虛擬化；數字信號處理；通用信號處理

0 引言
近年來，隨著網絡的廣泛普及和軟件技術的進步，SOA(Service Oriented Architecture)體系引導的Web2．0“引爆”互聯網應用，同時SaaS(Software as a Service)思想深入人心并取得長足發展，云計算應運而生。同時，為滿足雷達信號處理的高實時性而采用的并行系統設計帶來了任務劃分和分配、調度上的挑戰。本文著眼于解決雷達信號處理領域面臨的挑戰，結合云計算和通用信號處理的特點，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
1．1 云計算簡介
云計算是并行計算、分布式計算和網格計算的發展及商業實現，是一種通過網絡以便利的、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，用戶通過高速網絡按需地訪問和使用。
云計算分為三個服務模式：分別是軟件即服務(SssS)，平臺即服務(PaaS)和基礎設施即服務(IaaS)，按照首字母縮寫是SPI，即所謂的云計算SPI架構。
SaaS：以互聯網為載體，瀏覽器為交互，將服務器端軟件傳給遠程用戶的服務模式。
PaaS：把程序開發、測試、部署和運行環境等通過互聯網提供給用戶的服務模式。
IaaS：通過虛擬化技術提供處理、存儲、網絡以及基礎計算資源的服務模式。
1．2 虛擬化技術
虛擬化是表示計算機資源的抽象方法，通過虛擬化可以用與訪問抽象前資源一致的方法訪問抽象后的資源。虛擬化為資源提供了一個邏輯視圖，而不是物理視圖。通過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，這就是虛擬化的價值。

2 通用信號處理技術
2．1 雷達信號處理簡介
雷達信號處理系統將天線接收到的回波信號通過各種算法進行處理，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、速度和類別等特征信息。
一個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)接口電路和定時控制器組成，如圖1所示。

天線接收的回波信號通過接收機，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I／O接口電路將點跡等目標信息送往雷達數據處理系統和顯示器。