[发明专利]实时处理高速数字信号数据流的方法

权利要求书

1.一种实时处理高速数字信号数据流的方法，具有如下技术特征：在逻辑上，将实时分布式处理结构分为通用调度域和实时计算域两个维度，定义一种实时计算图对协同任务进行描述和管理，其中，通用调度域包含系统控制器、任务驱动器、节点控制器和任务组管理器，实时计算域包含特定应用执行器和内置了大量通用的执行器，并且这些执行器通过实时总线进行互联；在通用调度域中，系统控制器接收处理节点控制器上报资源状态和心跳检测信息，任务驱动器申请计算资源/上报的运行状态，将实时计算图分解为多个任务组，向系统控制器申请每个任务组运行所需的计算资源，接着，向对应的节点控制器发送各个任务组的执行请求，周期监控每个任务组的执行情况，向系统控制器上报执行状态；节点控制器接收任务组管理器的状态上报，响应任务驱动器的发送执行器文件，任务组启动、停止、运行状态查询请求，根据当前资源使用状况，创建一个或多个任务组管理器，与系统控制器维持心跳检测，并上报资源使用情况；任务组管理器通过参数注入、启动、停止、运行状态查询接口，监控实时计算域中执行器的运行；实时计算域中每个执行器运行在DSP处理器的一个处理核心或运行在FPGA芯片的一个分区上，根据运行参数，获取本操作顶点在计算图中与其它顶点的连接关系，并建立所有输入和输出数据虚通道，然后，启动本操作顶点的处理算法，实时处理从前置顶点输入的数据流，将处理完毕的数据发送到后置操作顶点，从而对高速数据信号流进行实时协同处理。

2.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：节点控制器管理一个节点的计算资源，它管理的对象是一个DSP处理器的一个或多个处理核心，或是FPGA节点的一个或多个分区。

3.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：节点控制器与系统控制器是多对一的关系，节点控制器与系统控制器维持心跳检测，并上报资源使用情况。

4.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：节点控制器与任务驱动器是多对多的关系，节点控制器运行多个任务驱动器的任务组，任务驱动器的任务组运行到多个不同的节点控制器。

5.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：节点控制器响应任务驱动器的发送执行器文件，任务组启动、停止、运行状态查询请求，根据当前资源使用状况，启动、销毁一个或多个任务组管理器，并接收任务管理器的状态上报。

6.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：实时处理高速数字信号数据流的系统包括一个或多个形成备份关系的系统控制节点和若干DSP/FPGA节点，系统控制节点与DSP/FPGA节点通过以太网总线互联，DSP/FPGA节点之间通过RapidIO高速总线互联。

7.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：系统控制器、任务驱动器运行在系统控制节点，对于存在CPU核的DSP或FPGA节点，节点管理器、任务组管理器在该类节点的CPU核上运行，CPU与DSP、FPGA通过内部总线传输控制信息；对于不存在CPU核的DSP或FPGA节点，节点管理器、任务组管理器运行在系统控制节点，并通过远程接口控制DSP、FPGA执行器的运行，不存在CPU核的DSP或FPGA节点，占用DSP一个处理核或FPGA一部分逻辑资源进行代理控制。

8.如权利要求1所述的实时处理高速数字信号数据流的方法，其特征在于：实时分布式处理结构包括：围绕系统控制节点连接的算法库、分布式应用库、网页前端、外部系统和连接在调度总线与实时总线之间的并行DSP＋FPGA节点，其中，算法库中存放操作对应的DSP、FPGA算法镜像及描述文件，分布式应用库存放多个算法单元编排形成的分布式计算图描述文件以及附属算法镜像文件。