[发明专利]一种基于遗传算法的选择最优DSP系统软防护的方法

说明书

技术领域

本发明属于DSP系统软防护技术领域，具体涉及一种基于遗传算法的选择最优DSP系统软防护的方法。

背景技术

DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法；广义来说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。但很多人认为：数字信号处理主要是研究有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。随着数字电路与系统技术以及计算机技术的发展，数字信号处理技术也相应地得到发展，其应用领域十分广泛。

数字信号处理器(DSP)，以其高速的运算速度，在现代科技产品中有了越来越广泛的应用，尤其是在尖端科技、航空航天等领域，扮演着越来越重要的角色。对于航空航天技术，DSP器件的应用不得不面对复杂的太空环境，比如高能粒子的辐射、撞击等。采用特殊工艺制造的器件，从某种程度上都会削弱器件的相关性能，而且成本高昂。随着器件运行速度的不断提升，器件集成度的提升，其受到外太空粒子干扰的频率在增大，所以为了保证处理器的稳定工作从而保证系统的稳定工作，针对DSP器件会进行一系列的软防护工作。

DSP系统在太空运行的过程中，易发生单粒子效应，实际的应用中针对DSP的防护方法较多，单一的防护方法往往很难达到系统对于资源及可靠性的要求，所以，在实际的设计中，一般是采用多种防护方法相互融合对系统采取防护。各种防护方法的获益与代价模型不一，致使在选择防护方法的过程中难以权衡，设计者很难直观的知道当前选定的方案是否具有可优化的空间。

那么这些方法该如何组合才能使系统既能达到容许出错的概率又能不过多的占用资源呢？是否我们所使用的组合防护方法是最优的设计呢？

针对这种情况，本发明提供了一种基于遗传算法的DSP软防护方案最优设计方法，通过对系统出错率与资源开销(指令条数)的建模，通过遗传算法求解最优解，得到最优的防护组合方法，最大程度提高系统的性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中各种DSP系统防护方法的获益与代价模型不一，致使在选择防护方法的过程中难以权衡的问题。

为此，本发明提供了一种基于遗传算法的选择最优DSP系统软防护的方法，包括如下步骤:

步骤一、建立目标优化模型；

步骤二、采用遗传算法对目标模型进行求解；

步骤三、防护方法组合输出。

上述步骤一、建立目标优化模型包括如下步骤：

(1)将工程代码划分为m块具有先后执行顺序的程序块，记为X₁、X₂、X₃…X_m，程序块的各种防护方法记为k_i，X_i出错的概率记为P_i，程序块X_i采用第k_i种防护方法防护后出错的概率为程序块X_i的信号总数记为N_i，程序块X_i第j个信号的错误传播概率记为P_i^j，程序块X_i的代码指令条数记为C_i，数据大小记为D_i，执行时间记为T_i，采用第k_i种防护方法之后，代码指令条数为数据大小记为执行时间记为则可以得到系统出错率P的计算式如下：