本技術(shù)屬于信號檢測分析領(lǐng)域，尤其涉及一種信號檢測分析方法、服務(wù)器及國產(chǎn)化地面廣播/數(shù)字電視信號檢測分析平臺。

背景技術(shù)：

1、隨著地面廣播和數(shù)字電視信號的日益復(fù)雜化，對信號檢測分析平臺的實時處理能力和分析精度提出了更高要求。當(dāng)前的信號檢測分析平臺在處理大規(guī)模信號數(shù)據(jù)時存在處理效率低、數(shù)據(jù)傳輸延遲大的問題，特別是在需要同時處理多路信號流并進行實時分析時，系統(tǒng)性能難以滿足實際應(yīng)用需求。

2、為解決上述問題，相關(guān)技術(shù)提出了一種基于分布式架構(gòu)的信號檢測分析平臺，該平臺采用多層級服務(wù)器集群架構(gòu)，通過負(fù)載均衡技術(shù)對信號數(shù)據(jù)進行分布式處理和存儲，并利用緩存機制優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸效率。這種方案通過分布式計算的方式提高了系統(tǒng)的并發(fā)處理能力，在一定程度上緩解了信號處理效率低下的問題。

3、然而，現(xiàn)有的分布式信號檢測分析平臺在數(shù)據(jù)傳輸過程中，由于缺乏高效的數(shù)據(jù)交換機制，導(dǎo)致服務(wù)器集群內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸仍然存在較大的通信開銷，尤其是在處理高碼率的流媒體數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)交換效率成為制約系統(tǒng)整體性能的瓶頸，降低了信號檢測分析的實時性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種信號檢測分析方法、服務(wù)器及國產(chǎn)化地面廣播/數(shù)字電視信號檢測分析平臺，用于提高信號檢測分析的實時性和準(zhǔn)確性。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種信號檢測分析方法，構(gòu)建基于五級管線的數(shù)據(jù)交換總線，五級管線包括用于傳輸基礎(chǔ)運算指令數(shù)據(jù)的第一級管線、用于傳輸矩陣運算指令數(shù)據(jù)的第二級管線、用于傳輸尋址指令數(shù)據(jù)的第三級管線、用于傳輸預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)的第四級管線及用于傳輸非預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)的第五級管線，基礎(chǔ)運算指令數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)數(shù)學(xué)函數(shù)運算指令，矩陣運算指令數(shù)據(jù)包括矩陣乘法運算指令和矩陣向量運算指令，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)量為小于預(yù)設(shè)字節(jié)閾值的數(shù)據(jù)量；

3、獲取地面廣播/數(shù)字電視信號檢測設(shè)備發(fā)送的檢測數(shù)據(jù)和流媒體數(shù)據(jù)；

4、將基礎(chǔ)運算指令數(shù)據(jù)分配至第一級管線、將矩陣運算指令數(shù)據(jù)分配至第二級管線、將尋址指令數(shù)據(jù)分配至第三級管線、將預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)分配至第四級管線以及將非預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)分配至第五級管線；

5、構(gòu)建多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)，多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)包括至少兩個現(xiàn)場可編程門陣列，相鄰的現(xiàn)場可編程門陣列通過高速數(shù)據(jù)通道連接；

6、獲取多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)中各現(xiàn)場可編程門陣列的處理負(fù)載參數(shù)；

7、當(dāng)處理負(fù)載參數(shù)小于預(yù)設(shè)負(fù)載閾值時，按照預(yù)設(shè)時序控制處理器向多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)送第一級管線至第三級管線的指令數(shù)據(jù)、控制處理器向多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)送第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)時序包括指令數(shù)據(jù)優(yōu)先和待處理數(shù)據(jù)次優(yōu)先的傳輸順序；

8、控制多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)中的各現(xiàn)場可編程門陣列按預(yù)設(shè)時序從數(shù)據(jù)交換總線依次采集各級管線數(shù)據(jù)；

9、基于采集的第一級管線至第三級管線的指令數(shù)據(jù)對第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)進行并行處理；

10、當(dāng)檢測到任一現(xiàn)場可編程門陣列的處理負(fù)載參數(shù)超過預(yù)設(shè)負(fù)載閾值時，將對應(yīng)的現(xiàn)場可編程門陣列中的部分待處理數(shù)據(jù)遷移至處理負(fù)載參數(shù)低于預(yù)設(shè)負(fù)載閾值的任意現(xiàn)場可編程門陣列；

11、將多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)處理后的數(shù)據(jù)按預(yù)設(shè)時序通過數(shù)據(jù)交換總線發(fā)送至處理器，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)生成包括信號質(zhì)量分析結(jié)果和設(shè)備狀態(tài)分析結(jié)果的信號檢測分析報告。

12、通過采用上述技術(shù)方案，通過構(gòu)建基于五級管線的數(shù)據(jù)交換總線，將不同類型的數(shù)據(jù)和指令分配至對應(yīng)管線，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸通道的合理劃分和精細化管理。結(jié)合多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)，各現(xiàn)場可編程門陣列之間通過高速數(shù)據(jù)通道連接，使得數(shù)據(jù)能夠高速傳輸。在執(zhí)行過程中，按照指令數(shù)據(jù)優(yōu)先、待處理數(shù)據(jù)次優(yōu)先的預(yù)設(shè)時序進行數(shù)據(jù)傳輸和處理，減緩了數(shù)據(jù)堵塞和指令等待。通過實時監(jiān)測各現(xiàn)場可編程門陣列的處理負(fù)載參數(shù)，當(dāng)檢測到負(fù)載超過閾值時，及時將部分待處理數(shù)據(jù)遷移至負(fù)載較低的現(xiàn)場可編程門陣列，提高了整個系統(tǒng)的處理效率。采用并行處理機制，多個現(xiàn)場可編程門陣列可以同時處理來自第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)處理速度，提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐能力，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，進而提高了信號檢測分析的實時性和準(zhǔn)確性。

13、結(jié)合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，按照預(yù)設(shè)時序控制處理器向多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)送第一級管線至第三級管線的指令數(shù)據(jù)、控制處理器向多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)送第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)，具體包括：

14、按照預(yù)設(shè)時序中的指令數(shù)據(jù)優(yōu)先順序，控制處理器依次發(fā)送第一級管線至第三級管線的指令數(shù)據(jù)；

15、按照預(yù)設(shè)時序中的待處理數(shù)據(jù)次優(yōu)先順序，控制處理器依次發(fā)送第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)。

16、通過采用上述技術(shù)方案，通過細化預(yù)設(shè)時序的控制策略，將指令數(shù)據(jù)的發(fā)送和待處理數(shù)據(jù)的發(fā)送嚴(yán)格區(qū)分開來。處理器依次發(fā)送第一級至第三級管線的指令數(shù)據(jù)，確保指令數(shù)據(jù)能夠優(yōu)先到達現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理做好準(zhǔn)備。待指令數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，再依次發(fā)送第四級和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)的發(fā)送過程更加有序，減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的擁塞概率，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?/p>

17、結(jié)合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，基于采集的第一級管線至第三級管線的指令數(shù)據(jù)對第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)進行并行處理，具體包括：

18、根據(jù)第一級管線至第三級管線的指令數(shù)據(jù)確定待處理數(shù)據(jù)的處理策略；

19、將第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)特征分配至各現(xiàn)場可編程門陣列；

20、同步啟動各現(xiàn)場可編程門陣列的數(shù)據(jù)處理操作，實現(xiàn)并行處理。

21、通過采用上述技術(shù)方案，通過基于指令數(shù)據(jù)確定處理策略，根據(jù)待處理數(shù)據(jù)的特征進行分配，并同步啟動各現(xiàn)場可編程門陣列的處理操作，建立了一套完整的并行處理機制。指令數(shù)據(jù)的提前解析使系統(tǒng)能夠根據(jù)具體情況選擇最優(yōu)的處理策略，而基于數(shù)據(jù)特征的分配機制則確保了待處理數(shù)據(jù)能夠被分配到最適合的現(xiàn)場可編程門陣列進行處理。通過同步啟動各現(xiàn)場可編程門陣列的處理操作，充分利用了系統(tǒng)的硬件資源，實現(xiàn)了并行處理，提高了系統(tǒng)的處理效率，通過合理分配和同步控制，提高了處理結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性，同時也提升了系統(tǒng)資源的利用率。

22、結(jié)合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在構(gòu)建多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)之前，方法還包括：

23、加載硬件驅(qū)動和軟件驅(qū)動，硬件驅(qū)動用于實現(xiàn)處理器和現(xiàn)場可編程門陣列的高速數(shù)據(jù)連接，軟件驅(qū)動用于提供算力和高速內(nèi)存的應(yīng)用程序接口；

24、建立軟件驅(qū)動與高速數(shù)據(jù)連接之間的數(shù)據(jù)通路；

25、配置數(shù)據(jù)通路的傳輸參數(shù)，傳輸參數(shù)包括數(shù)據(jù)傳輸速率和緩存大小。

26、通過采用上述技術(shù)方案，硬件驅(qū)動的加載確保了處理器和現(xiàn)場可編程門陣列之間能夠建立可靠的高速數(shù)據(jù)連接，而軟件驅(qū)動則提供了必要的應(yīng)用程序接口，使得系統(tǒng)能夠充分利用算力和高速內(nèi)存資源。通過建立軟件驅(qū)動與高速數(shù)據(jù)連接之間的數(shù)據(jù)通路，并配置合適的傳輸參數(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸速率和緩存大小的精確控制，提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率，降低了數(shù)據(jù)傳輸過程中的出錯概率，同時也增強了系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。

27、結(jié)合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，加載硬件驅(qū)動和軟件驅(qū)動，具體包括：

28、獲取處理器和現(xiàn)場可編程門陣列的硬件參數(shù)信息；

29、根據(jù)硬件參數(shù)信息匹配對應(yīng)版本的硬件驅(qū)動；

30、加載硬件驅(qū)動以及與應(yīng)用程序接口相適配的軟件驅(qū)動。

31、通過采用上述技術(shù)方案，通過獲取處理器和現(xiàn)場可編程門陣列的硬件參數(shù)信息，可以準(zhǔn)確了解硬件設(shè)備的具體性能指標(biāo)和技術(shù)規(guī)格，基于這些硬件參數(shù)信息能夠匹配最適合的硬件驅(qū)動版本，減少因驅(qū)動版本不匹配導(dǎo)致的硬件性能損失和運行故障。同時加載與應(yīng)用程序接口相適配的軟件驅(qū)動，提高了軟件層面的兼容性和穩(wěn)定性，使得系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮硬件設(shè)備的性能潛力，提高數(shù)據(jù)處理效率，減少因驅(qū)動不匹配引起的系統(tǒng)錯誤和數(shù)據(jù)傳輸中斷。通過選擇最適配的驅(qū)動版本，降低了系統(tǒng)資源占用，提升整體運行效率，提高了信號檢測分析過程的連續(xù)性和可靠性，減少了由于驅(qū)動程序問題造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定性。

32、結(jié)合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在配置數(shù)據(jù)通路的傳輸參數(shù)之后，方法還包括：

33、實時監(jiān)測硬件驅(qū)動和軟件驅(qū)動的運行狀態(tài)；

34、當(dāng)根據(jù)運行狀態(tài)確定硬件驅(qū)動或軟件驅(qū)動異常時，記錄異常信息；

35、根據(jù)異常信息重啟軟件驅(qū)動和硬件驅(qū)動。

36、通過采用上述技術(shù)方案，通過實時監(jiān)測硬件驅(qū)動和軟件驅(qū)動的運行狀態(tài)，系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動層面的異常情況，并將這些異常信息記錄下來用于后續(xù)分析和處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)驅(qū)動異常時，系統(tǒng)會根據(jù)記錄的異常信息自動重啟相關(guān)驅(qū)動，這種自動化的異常處理機制無需人工干預(yù)即可使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的容錯能力和自我修復(fù)能力，減少了因驅(qū)動異常導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機時間，提升了系統(tǒng)的可用性。

37、結(jié)合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，實時監(jiān)測硬件驅(qū)動和軟件驅(qū)動的運行狀態(tài)，具體包括：

38、按照預(yù)設(shè)檢測周期分別獲取硬件驅(qū)動的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)和軟件驅(qū)動的接口調(diào)用狀態(tài)；

39、根據(jù)預(yù)設(shè)狀態(tài)評估規(guī)則，基于數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)確定硬件驅(qū)動的運行狀態(tài)以及基于接口調(diào)用狀態(tài)確定軟件驅(qū)動的運行狀態(tài)。

40、通過采用上述技術(shù)方案，按照預(yù)設(shè)檢測周期分別獲取硬件驅(qū)動的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)和軟件驅(qū)動的接口調(diào)用狀態(tài)，并基于預(yù)設(shè)狀態(tài)評估規(guī)則進行運行狀態(tài)判斷，這種定期檢測和規(guī)則化評估的方式使得系統(tǒng)能夠精確地判斷驅(qū)動的健康狀況。通過將數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)和接口調(diào)用狀態(tài)作為評估指標(biāo)，系統(tǒng)可以全面地監(jiān)控驅(qū)動的工作情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的性能下降或故障隱患，提高了驅(qū)動狀態(tài)監(jiān)測的準(zhǔn)確性和可靠性，降低了誤判率。

41、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種信號檢測分析服務(wù)器，該信號檢測分析服務(wù)器包括：一個或多個處理器和存儲器；存儲器與一個或多個處理器耦合，存儲器用于存儲計算機程序代碼，計算機程序代碼包括計算機指令，一個或多個處理器調(diào)用計算機指令以使得服務(wù)器執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實現(xiàn)方式描述的方法。

42、第三方面，本技術(shù)實施例提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括指令，當(dāng)上述指令在服務(wù)器上運行時，使得上述服務(wù)器執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實現(xiàn)方式描述的方法。

43、第四方面，本技術(shù)實施例提供一種國產(chǎn)化地面廣播/數(shù)字電視信號檢測分析平臺，其特征在于，當(dāng)國產(chǎn)化地面廣播/數(shù)字電視信號檢測分析平臺在服務(wù)器上運行時，使得服務(wù)器執(zhí)行如第一方面中任一可能的實現(xiàn)方式描述的方法。

44、本技術(shù)實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

45、1、本技術(shù)提供了一種信號檢測分析方法，通過構(gòu)建基于五級管線的數(shù)據(jù)交換總線，將不同類型的數(shù)據(jù)和指令分配至對應(yīng)管線，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸通道的合理劃分和精細化管理。結(jié)合多級現(xiàn)場可編程門陣列級聯(lián)結(jié)構(gòu)，各現(xiàn)場可編程門陣列之間通過高速數(shù)據(jù)通道連接，使得數(shù)據(jù)能夠高速傳輸。在執(zhí)行過程中，按照指令數(shù)據(jù)優(yōu)先、待處理數(shù)據(jù)次優(yōu)先的預(yù)設(shè)時序進行數(shù)據(jù)傳輸和處理，減緩了數(shù)據(jù)堵塞和指令等待。通過實時監(jiān)測各現(xiàn)場可編程門陣列的處理負(fù)載參數(shù)，當(dāng)檢測到負(fù)載超過閾值時，及時將部分待處理數(shù)據(jù)遷移至負(fù)載較低的現(xiàn)場可編程門陣列，提高了整個系統(tǒng)的處理效率。采用并行處理機制，多個現(xiàn)場可編程門陣列可以同時處理來自第四級管線和第五級管線的待處理數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)處理速度，提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐能力，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，進而提高了信號檢測分析的實時性和準(zhǔn)確性。

46、2、本技術(shù)提供了一種信號檢測分析方法，硬件驅(qū)動的加載確保了處理器和現(xiàn)場可編程門陣列之間能夠建立可靠的高速數(shù)據(jù)連接，而軟件驅(qū)動則提供了必要的應(yīng)用程序接口，使得系統(tǒng)能夠充分利用算力和高速內(nèi)存資源。通過建立軟件驅(qū)動與高速數(shù)據(jù)連接之間的數(shù)據(jù)通路，并配置合適的傳輸參數(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸速率和緩存大小的精確控制，提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率，降低了數(shù)據(jù)傳輸過程中的出錯概率，同時也增強了系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。

47、3、本技術(shù)提供了一種信號檢測分析方法，通過實時監(jiān)測硬件驅(qū)動和軟件驅(qū)動的運行狀態(tài)，系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)驅(qū)動層面的異常情況，并將這些異常信息記錄下來用于后續(xù)分析和處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)驅(qū)動異常時，系統(tǒng)會根據(jù)記錄的異常信息自動重啟相關(guān)驅(qū)動，這種自動化的異常處理機制無需人工干預(yù)即可使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的容錯能力和自我修復(fù)能力，減少了因驅(qū)動異常導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機時間，提升了系統(tǒng)的可用性。