DSP并行處理在剖面聲納系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　以1秒鐘單板實(shí)現(xiàn)5幀數(shù)據(jù)顯示為例，將系統(tǒng)任務(wù)細(xì)分成時(shí)間相等的幾個(gè)子過(guò)程，分配給處理板各個(gè)部件流水執(zhí)行。流水線的最大吞吐率取決于子過(guò)程所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，該時(shí)間越小，流水線的最大吞吐率越高。系統(tǒng)流水處理的時(shí)間-空間圖如圖4所示。

　　2.2 板間基于IP互連的并行處理

　　基于IP網(wǎng)路互連通路，本文設(shè)計(jì)了板間的基于IP互連的并行處理結(jié)構(gòu)。

　　多波束剖面聲納系統(tǒng)的每塊DSP處理板內(nèi)部并行針對(duì)15ms的采集時(shí)間可以達(dá)到10幀/秒的數(shù)據(jù)處理速度，基本上可以達(dá)到顯示需求。但如果系統(tǒng)要求更長(zhǎng)的探測(cè)距離、更多的數(shù)據(jù)量和更高的顯示幀率，則需要并行處理板具有更高的數(shù)據(jù)吞吐能力。如顯示部分要求20幀/秒的顯示速度時(shí)，就應(yīng)當(dāng)使系統(tǒng)的處理速度達(dá)到20幀/秒。普通的并行處理結(jié)構(gòu)增加系統(tǒng)的處理單元時(shí)需要做大量的輔助工作，如電子系統(tǒng)的程序、邏輯以及電路板需要大量的改進(jìn)，而基于IP互連的多波束剖面聲納系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在增加系統(tǒng)的處理速度時(shí)，只需物理上增加一塊相同的處理板，且板上的邏輯和程序無(wú)需太多修改，只需要修改板上對(duì)應(yīng)的IP地址，使接收換能器數(shù)據(jù)發(fā)送端能夠一點(diǎn)對(duì)二點(diǎn)分別發(fā)送分幀數(shù)據(jù)。而網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送端只需在每一幀的數(shù)據(jù)包的包頭上標(biāo)明發(fā)往哪個(gè)IP地址即可。系統(tǒng)上電后，先檢測(cè)局域網(wǎng)內(nèi)的IP數(shù)目，并通過(guò)發(fā)包回包方式獲得系統(tǒng)中各個(gè)處理板的IP地址，也可以實(shí)現(xiàn)在板上的程序中固定IP地址。這樣數(shù)據(jù)發(fā)送端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就可以循環(huán)地將每一幀的數(shù)據(jù)發(fā)往不同的處理板，而系統(tǒng)的處理板分別處理每幀的數(shù)據(jù)再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分別上傳到水上主機(jī)端顯示，從而線性地提高了系統(tǒng)的處理速度。