通過LabVIEW優(yōu)化多核環(huán)境下的信號處理性能

　　和其他文本編程語言一樣，處理多通道信號的傳統(tǒng)方法是將各個通道信號按順序讀入并逐通道的進(jìn)行分析，上面基于LabVIEW的順序編程模型很好的說明了這點，0、1兩通道的數(shù)據(jù)被按順序讀入后，整合為一路數(shù)組，并由一個FFT函數(shù)進(jìn)行信號分析并輸出。雖然順序結(jié)構(gòu)能夠順利地在多核機(jī)器上運(yùn)行，但確不能使得CPU負(fù)擔(dān)得到有效的分?jǐn)偅驗榧词乖陔p核的機(jī)器上， FFT程序也只能在一個CPU上被執(zhí)行，而此時另一個CPU卻被閑置了。

　　實際上，兩個通道的FFT運(yùn)算相互獨立，如果程序能夠?qū)蓚€FFT自動分配到一臺雙核機(jī)器上的的兩個CPU上，那么理論上程序的運(yùn)行效率將提高一倍。在LabVIEW的圖形化編程平臺上，情況正是如此，我們可以通過并行化處理這兩個通道來真正提高算法性能。圖2表示了一種采用并行結(jié)構(gòu)的LabVIEW代碼，從圖形化編程的角度來看，僅僅是增加了一路并行的FFT函數(shù)而已。

　　圖2. 利用并行執(zhí)行的LabVIEW代碼

　　由于數(shù)據(jù)量越大，信號處理運(yùn)算在工程應(yīng)用中所占的處理器時間就越長，所以通過簡單的程序改動將原來的信號處理程序并行化，可以改善程序性能，減少了總的執(zhí)行時間。

　　圖3. 對于大于1M采樣（100 Hz精度帶寬）的數(shù)據(jù)塊，并行方式實現(xiàn)了80%或更高的性能增長。

　　圖3描述了性能隨采集數(shù)據(jù)塊大?。ㄒ圆蓸訑?shù)為單位）增大而提高的精確百分比。事實上，對于更大的數(shù)據(jù)塊，并行算法方法確實實現(xiàn)了近2倍的性能改進(jìn)。工程師們不需要創(chuàng)建特殊的代碼來支持多線程，在多核處理器環(huán)境下，只需通過最少的編程調(diào)整，利用LabVIEW自動分配每一個線程到多核處理器的特性，可以方便的實現(xiàn)信號處理能力的大幅度提升，從而達(dá)到了自動化測試應(yīng)用的性能改進(jìn)。