软件化锁相环数据并行方法研究

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1、第30卷第6期2011年12月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．30No．6Dec．201l软件化锁相环数据并行方法研究。侯孝民，陈源，郑海昕(装备指挥技术学院航天测控工程研究中心·北京·101416)摘要：信号处理速度是衡量软件化锁相环性能的重要指标之一。以往的软件化锁相环采用基于数据冗余的并行处理方法，但冗余数据量的引入导致计算机资源浪费、效率降低等问题。因此，设计了一种基于数据块和冗余数据段双重动态划分的并行化处理方法，给出了数据动态划分策略，通过计算机模拟比较了新型并行环路与传统环路的性能。仿真结果

2、表明，数据段动态划分的方法不仅使得跟踪的性能更好，处理结果更完备，把失锁造成的数据缺失减到最小，而且避免了数据冗余并行化方法因计算量增加而使效率降低等问题。关键词：并行化；锁相环；动态划分策略中图分类号：TN911．8文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)06—0026—05ResearchonDataParallelMethodofSoftwarePLLHoUXiaomin，CHENYuan，ZHENGHaixin(TT&CResearchCenter，theAcademyofEquipmentCommand&Technology，Beiji

3、ng101416)Abstract：Signalprocessingspeedisoneofthemostimportantparametersinevaluationoftheperformanceofsoft—warePLL(Phase-LookedLoop)．ParallelprocessingmethodbasedondataredundancyisoftenusedintraditionalsoftwarePLL，buttheintroductionofredundantdataresultsinwasteofresourcesandloweffic

4、iency．Thispaperproposesaparallelprocessingmethodbasedondynamicpartitioningofdatablocksandredundantdatasegments．Dynamicdatapartitionstrategyispresented．Thenewparallelcircleiscomparedwiththetraditionalcirclebycorn—putersimulationandtheresultsshowthattheproposedmethodnotonlyimprovestra

5、ckingperformanceandreducesdataloss，butalsosolvestheproblemofefficiencydegradationcausedbyredundantdata．Keywords：ParallelProcess；Phase-LookedLoop(PLI。)；DynamicDataPartitionStrategy0引言锁相环是一种常用的信号处理方法，广泛应用在信号相干解调、载波同步、多普勒频率测量等领域。目前使用的较为广泛的锁相环主要是基于软件无线电平台的数字锁相环。随着通用计算机运算性能不断提高，开始出现了在通用计

6、算机平台上通过软件处理的方式实现数字信号“纯软件化”的实时处理，这种新的技术和方法被称为虚拟无线电[1]。软件锁相环采用虚拟无线电技术，在通用计算机平台上利用软件处理的方式实现锁相环的功能。采用通用计算机作为处理平台进行软件化信号处理的主要瓶颈之一是处理速度较慢，采取并行处理的方法可以有效提高运算速度。文献[2—3]给出了一种基于数据冗余的并行锁相环处理方法，该方法较好地实现了在同一时刻多个软件锁相环的并行化处理。但冗余数据量的引入导致计算机资源浪费、效率降低等问题。为此，本文研究了数据段动态划分的并行处理方法。1基于数据冗余并行化锁相环方法及其存在问题1．1

7、软件化锁相环数学模型软件化锁相环是模拟锁相环的一种数字化实现方式。如何将一个模拟系统转换为功能相同、性能相近的数字系统是软件锁相环设计的关键。一个系统的功能和性能可以由它的传递函数决定，模拟系统对应着S域的传递函数，数字系统对应着z域的传递函数。将系统z域的传递函数转换为时域差分方程的形式，作为软件锁相环的数学模型。*收稿日期：2011—03—09；修回日期：2011—04—18第一作者简介：侯孝民(1968一)，男，博士，教授，主要从事高速数字信号处理方面的研究；E-mail：chenl3426241793@163．eom第6期侯孝民，等：软件化锁相环数据并

8、行方法研究27理想积分滤波器的二阶锁相