[发明专利]一种大矩阵快速转置多核并行处理方法

说明书

本发明一种大矩阵快速转置多核并行处理方法，包括以下步骤：步骤一：DSP每个内核利用EDMA将外部大存储器中需处理子矩阵A_i(N,M),i∈[0,x‑1]搬移至SRAM缓存；步骤二、x个内核并行处理，CPU利用优化的内联函数，对缓存数据进行转置，得到A^Τ_i(N,M),i∈[0,x‑1]，再通过EDMA将结果数据搬移至外部大存储器。本发明提高了数据处理速度。

技术领域

本发明属于图像信号处理领域。

背景技术

图像中含有丰富的信息，雷达成像已经成为获取地面细节信息的重要来源。雷达成像需处理由距离向、方位向构成的二维矩阵数据，尤其是高分辨率雷达的矩阵行列数较大。为了获取更多的信息，信号处理算法需要处理的数据量越来越大；同时为了保证处理实时性，信号处理平台的计算能力也在不断扩大。

目前，在弹载高实时性要求的场景下，多核处理器已经成为提高信号处理算力的主要解决方案，N个内核的处理耗时可达1个内核的1/N。但是外部资源的限制，多核在实际使用时需要串行排队等待资源，大大降低了多核的工作效率。因此，最大限度减少外部资源冲突限制，达到多核并行比最大化，已经成为一个热门的攻关方向。

例如：TMS320C667x是TI公司开发的多核高性能DSP(Digital Signal Processing数字信号处理技术)芯片，是图像信号处理中比较常用的芯片，其工作主频最大能达1.2GHz，拥有丰富的SRIO、PCIE等高速外部接口，以及增强型直接内存读取EDMA模块，为大运算量、高实时性要求的雷达成像提供了可能。雷达成像所需的二维矩阵数据由于较大，只能存储于外部存取速度较慢的大存储器中(如DDR等)。TI提供两种矩阵转置的方案，第一种为CPU使用优化的内联函数直接转置，另一种为EDMA(Enhanced Direct Memory Access，增强型直接内存访问)转置。如果使用CPU进行矩阵转置，由于外部存储器中存取数据速度慢CPU高速处理受限，导致转置耗时长；如果使用EDMA进行矩阵转置，由于外部大存储器内单个数据跳读或者跳写操作效率很低，会严重降低EDMA执行速度，导致转置时间长。

发明内容

针对现有技术数据处理实时性不能满足要求的问题，本发明提供一种大矩阵快速转置多核并行处理方法，提高了数据处理速度。

本发明一种大矩阵快速转置多核并行处理方法，包括以下步骤：

步骤一：DSP每个内核利用EDMA将外部大存储器中需处理子矩阵A_i(N,M),i∈[0,x-1]搬移至SRAM缓存；

步骤二、x个内核并行处理，CPU利用优化的内联函数，对缓存数据进行转置，得到A^Τ_i(N,M),i∈[0,x-1]，再通过EDMA将结果数据搬移至外部大存储器；

所述A_i(N,M),i∈[0,x-1]为每个内核需处理一个子矩阵，由雷达成像所需x*N个距离向点数、M个方位向点数构成的大复数矩阵A_(x*N,M)为

A_(x*N,M)＝[A_0(N,M)；A_1(N,M)；...；A_x-1(N,M)]

共x*N行，M列，每个复数由1个浮点数实部，1个浮点数虚部构成，将A_(x*N,M)从行向均分为x块A_i(N,M),i∈[0,x-1]；

所述转置结果A^Τ_(x*N,M)为