基于云理论的通用信号处理技术研究

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云计算是一种新兴的计算模型,也是目前国内外科研机构及各大公司的研究热点之一。计算资源的虚拟化和自动化管理是云计算的一个重要特征,在云计算环境下,处理器、存储、网络等资源通过单机虚拟化技术形成资源池,由自动化管理软件统一调度管理,从而形成强大计算力。雷达技术的进步使得雷达信号处理系统由传统的单一化、专用化向通用化、标准化和模块化发展,大数据量的高实时性处理要求采用分布式并行系统,随着分系统数量的增加,给雷达公共信号处理平台的任务分配和管理带来了挑战,亟需一种能够满足自动化要求的管理方式。本文详细地讨论了云计算的产生背景和发展现状,结合国内外已有的云计算平台,分析了云计算的技术体系架构,针对雷达信号处理平台的技术组成和高实时性、高带宽等特点,研究了将云计算技术用于雷达信号处理平台的可行性,设计了外围树状子网加核心网的信号处理云架构以及系统软件结构,并详细论述了基于开源云计算Eucalyptus平台的子网构成及各构件主要功能,对核心网的拓扑设计算法进行了仿真分析,并成功搭建了私有云试验平台。在资源管理技术方面分析了云计算资源管理的需求、策略以及常用负载均衡调度算法各自的优缺点,并通过云计算仿真工具CloudSim对Eucalyptus平台所采用的轮转算法和本文采用的贪婪算法在云计算的调度作了仿真比较,结论证明贪婪算法的局部最优解属性对于云计算尤其是小规模子网的调度具有有效性,且算法实现简单,为Eucalyptus平台的扩展提供了依据,最后从工作体制和服务实时性两方面对信号处理云的技术优势作了初步研究。
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