【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号处理领域，更具体地，涉及一种面向水声信号任务的多核低功耗处理方法及装置。
技术介绍
1、水声信号处理技术在海洋探测、水下通信、水下导航等领域的应用越来越广泛，一个重要的发展趋势是利用多核处理器将多个处理器核心集成在一个芯片上，以实现更强的水声信号处理能力。然而，水声信号通常由水听器压电效应采集而来，其处理面临着许多挑战，如水声信号数据量大、信号频段时变性强、水下处理条件恶劣等，都可能导致水声信号处理器功耗过高，进而影响水下设备的续航能力。因此，开发一种低功耗的多核水声处理方法对于提高水声信号处理设备的性能具有重要意义。
2、调节处理器执行电压频率是一种有效的节能手段，传统的水声信号单核处理模式主要采用静态预置的电压阈值调节、限制片上计算能力等技术，这些方法存在对水声信号任务的处理效率不高、节能处理能力不佳的局限性。
3、因此，在多核处理器应用于水声信号处理任务时，如何根据水声信号任务的特性，合理地分配任务到不同的处理器核心，从而提高水声信号任务的处理效率并实现节能处理，是当前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于对水声信号任务进行多核处理，旨在解决对水声信号任务的处理效率不高、节能处理能力不佳的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种面向水声信号任务的多核低功耗处理方法及装置。
3、第一方面，本专利技术提供一种面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，应用于多核处理器系统
4、系统初始化并接收水声信号，将所述水声信号划分为多个水声信号子任务；
5、获取每个所述水声信号子任务的任务特性，基于所述任务特性将所述水声信号子任务分配至所述系统的多核处理器进行处理；
6、通过所述系统的多核处理器，在各个单核上对所述水声信号子任务进行电压预调节，得到单核上水声信号任务执行的动态电压频率；
7、通过所述系统的多核处理器对所述动态电压频率进行同步调节，得到在多核处理器下的同步电压频率，基于所述多核处理器的同步电压频率实现所述水声信号子任务的低功耗同步。
8、在一些实施例中，所述系统初始化并接收水声信号，将所述水声信号划分为多个水声信号子任务，包括：
9、系统初始化水声信号检测模块，通过所述水声信号检测模块接收所述水声信号，每间隔固定时间段，将检测到的所述水声信号采样至所述系统的缓存区，作为水声信号任务；
10、基于时间先后顺序和所述水声信号的频段区间，将所述水声信号任务划分为多个所述水声信号子任务。
11、在一些实施例中，所述将所述水声信号任务划分为多个所述水声信号子任务之后，还包括：
12、根据时频和水压特性对所述水声信号子任务分配任务执行时间；
13、在各所述水声信号子任务尾部插入截止符号，基于所述截止符号将相同频段的水声信号子任务进行长度统一。
14、在一些实施例中，所述在各所述水声信号子任务尾部插入截止符号，基于所述截止符号将相同频段的水声信号子任务进行长度统一，包括：
15、选取同频率的水声信号子任务作为任务集合，将所述任务集合按照单个水声任务的执行负载降序排序；
16、选取执行负载最大水声信号子任务，计算所述最大水声信号子任务的任务负载完成时间，并在所述最大水声信号子任务尾部插入截止符号；
17、选取所述任务集合中的目标水声信号子任务，并在所述目标水声信号子任务的目标位置插入截止符号；
18、其中，所述目标水声信号子任务是所述任务集合中除所述最大水声信号子任务之外的水声信号子任务，所述目标位置为所述最大水声信号子任务的相同位置。
19、在一些实施例中，所述获取每个所述水声信号子任务的任务特性，基于所述任务特性将所述水声信号子任务分配至所述系统的多核处理器的各个核心进行处理，包括：
20、确定所述任务集合中负载量最大的水声信号任务；
21、确定多个处理器核心的负载信息，选取所述负载信息最小的处理器核心；
22、将负载超过所述处理器核心的负载信息对应的水声信号子任务分配至下一处理器核心上进行处理，将负载不超过所述处理器核心的负载信息对应的水声信号子任务分配至所述处理器核心上进行处理。
23、在一些实施例中，所述通过所述系统的多核处理器，在各个单核上对所述水声信号子任务进行电压预调节，得到单核上水声信号任务执行的动态电压频率，包括：
24、根据处理器功耗性能和水声信号特性构建水声信号处理模型，基于信号频率和处理器上的电压频率确定所述水声信号处理模型的函数；
25、对所述水声信号子任务的任务集合设定优先级，在所述水声信号任务的负载不同的情况下，为所述水声信号任务的负载最大的任务设定较低优先级，在所述水声信号任务的负载相同的情况下，为所述水声信号任务频率最大的任务设定较低优先级；
26、根据多核处理器的每个单核上的水声信号任务的处理需求，得到单核上水声信号任务执行的动态电压频率。
27、在一些实施例中，所述通过所述系统的多核处理器对所述动态电压频率进行同步调节，得到在多核处理器下的同步电压频率，包括：
28、选取目标频段的水声信号，遍历多核处理器上所有所述目标频段的水声信号任务，并选取每个单核上目标频段的水声信号任务中优先级最低的目标任务；
29、根据所述目标任务的截止符号，确定不同处理器核心上所述目标频段的水声信号任务的执行截止时间，在各所述执行截止时间中选取最大值作为同步截止时间；
30、确定每个单核上工作负载和可用空闲的相关关系，基于所述相关关系确定同频的水声信号任务对应的动态电压执行频率，将所述动态电压执行频率作为同步电压频率。
31、第二方面，本专利技术还提供一种面向水声信号任务的多核低功耗处理装置，应用于多核处理器系统，包括：
32、划分单元，用于初始化并接收水声信号，将所述水声信号划分为多个水声信号子任务；
33、分配单元，用于获取每个所述水声信号子任务的任务特性，基于所述任务特性将所述水声信号子任务分配至所述系统的多核处理器进行处理；
34、单核单元，用于通过所述系统的多核处理器，在各个单核上对所述水声信号子任务进行电压预调节，得到单核上水声信号任务执行的动态电压频率；
35、多核单元，用于通过所述系统的多核处理器对所述动态电压频率进行同步调节，得到在多核处理器下的同步电压频率，基于所述多核处理器的同步电压频率实现所述水声信号子任务的低功耗同步。
36、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括：至少一个存储器，用于存储程序；至少一个多核处理器，用于执行存储器存储的程序，当存储器存储的程序被执行时，处理器用于执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所描述的方法。
37、第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，应用于多核处理器系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述系统初始化并接收水声信号，将所述水声信号划分为多个水声信号子任务，包括：
3.根据权利要求2所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述将所述水声信号任务划分为多个所述水声信号子任务之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述在各所述水声信号子任务尾部插入截止符号，基于所述截止符号将相同频段的水声信号子任务进行长度统一，包括：
5.根据权利要求4所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述获取每个所述水声信号子任务的任务特性，基于所述任务特性将所述水声信号子任务分配至所述系统的多核处理器进行处理，包括：
6.根据权利要求1所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述通过所述系统的多核处理器，在各个单核上对所述水声信号子任务进行电压预调节，得到单核上水声信号任务执
7.根据权利要求1所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述通过所述系统的多核处理器对所述动态电压频率进行同步调节，得到在多核处理器下的同步电压频率，包括：
8.一种面向水声信号任务的多核低功耗处理装置，应用于多核处理器系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在处理器上运行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，应用于多核处理器系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述系统初始化并接收水声信号，将所述水声信号划分为多个水声信号子任务，包括：
3.根据权利要求2所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述将所述水声信号任务划分为多个所述水声信号子任务之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述在各所述水声信号子任务尾部插入截止符号，基于所述截止符号将相同频段的水声信号子任务进行长度统一，包括：
5.根据权利要求4所述的面向水声信号任务的多核低功耗处理方法，其特征在于，所述获取每个所述水声信号子任务的任务特性，基于所述任务特性将所述水声信号子任务分配至...
【专利技术属性】
技术研发人员：周春阳，陈雁飞，王静，李亚华，徐关勇，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇九研究所，
类型：发明
国别省市：
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