基于双DSP及VI技术的无线测控系统设计

运行服务器程序和客户端程序可看到，随着服务器波形数据的变化，客户端界面的波形数据也随之变化。同样地将客户端的控制按钮值赋予服务器的控制按钮，则可以控制服务器采集工作的进行。图8即为图6数据曲线在远程浏览器上显示的结果。

利用网络技术将分散在不同地理位置的虚拟测量分析仪器相联系，使测量、分析数据在网络内得以共享，减少了设备重复投资，提高了效率。重要的数据实行多机备份，提高了系统的可靠性。

4 双DSP的FFT并行算法

在数字信号处理领域中，高效的时一频域变换关键是快速傅里叶算法(FFT算法)。FFT算法是进行高速卷积、数字滤波、相关处理、功率谱运算的核心算法，许多复杂算法都基于FFT算法。尽管现代的DSP处理器的核心运算单元支持单周期的乘加运算，可以快速实现FFT运算，但在许多实时性要求高，精度高，运算数据长度长的应用场合，单个DSP处理器己经不能满足要求，因此根据需要提出采用两个DSP进行并行FFT运算。

一维离散时间序列的傅里叶变换为：

式中：yk，xk均属长度为N的复杂序列；为旋转因子。如果进行直接运算，运算量为0(N2)，任务量非常繁重。

FFT算法大大减小了离散傅里叶变换的运算量，如基2FFT算法，运算分log2N=n步完成，每个运算步进行N／2个蝶形运算，则运算量降低为O(nN／2)。

当在单个处理器上进行FFT运算时，设每个蝶形运算的时间为tcomp，则N长度FFT运算的时间为：

当在2个处理器上进行并行FFT运算，采用循环分配方式把N个数据分配到这两个处理器上，即先把2个数据依次分配给2个处理器；然后再将接下来的2个数据依次分配给2个处理器，…，依次下去，直至数据分配完毕为止，则第i个处理器上分配到的数据为2i处理器存放的数据x(i+2r)(r=O，1，…，N／2-1；i=0，1)。在这种分配模式下，前log2(N／2)=n-m个运算仅要求局部数据，而后m个运算步要求访问远程数据，共要进行m次处理器间的数据通讯，且后m个运算步的通讯距离不一。每次数据互换的内容是一个处理器的偶数序数据与另一个处理器的奇数序数据进行互换，数据通讯量为N／4。若处理器间具有双向的全连接网络，而且每个处理器上有足够的存储空间，允许后m个运算步的数据交换同时进行。两个处理器进行直接数据传输时，传输单位数据所花费的时间为tcomp，每步数据交换要花费的时间为(N／4)tcomp。FFT并行运算的运行时间为：

5 结语

针对工业测控的现状和需求，提出新型测控方案，并对其中关键技术进行了深入研究和开发。采用双DSP工作模式，实现双余度数据采集及处理，提出双DSF，并行FFT算法，并对其运算效率进行了分析。利用RS 485无线通信方式实现数据和控制信号的发送、接收。在上位机中用LabVIEW开发平台实现信号的接收与发送，在平台之上开发ODBC数据库接口，还可进一步建立专家知识库，开发故障诊断专家系统等。同时将虚拟仪器技术和面向Internet的Web技术有机结合起来，利用有效的网络资源与技术，满足监测系统的互联和资源共享的需求。