第52章 破壁
於穎的MATLAB代碼在當天凌晨發到了左城郵箱裡。
三千多行，注釋寫得很規範——這是於穎做事的風格，任何交給別人的東西都整理得乾乾淨淨。左城花了兩個小時通讀了一遍，把循環平穩特徵檢測的數學核心提煉出來。
核心思想並不複雜——通信信號天然具有周期平穩特性，比如載波頻率、符號速率、幀結構都會在信號的二階統計量中產生周期性的特徵峰。通過計算信號的循環自相關函數，可以在極低信噪比下把目標信號從噪聲中分離出來，同時識別出信號的調製類型和占用帶寬。
優雅。左城看完數學推導後在心裡給了這個評價。
但問題也很明顯——循環自相關函數的計算量是信號長度的平方級別。於穎的MATLAB仿真在PC上跑一個頻譜感知周期需要四百毫秒，而天穹終端的嵌入式平台算力不到PC的十分之一。直接移植的話，單次感知需要四秒以上，遠超實時性要求的五十毫秒。
差了將近兩個數量級。
左城關掉MATLAB代碼，打開了一個空白文檔，開始寫自己的方案。
他不需要複製於穎的實現，他需要的是把這個算法」翻譯」成嵌入式平台能跑得動的形態。
這正是他的融合級葉片」嵌入式智能信道處理」賦予他的能力——三年等效的工程經驗，讓他對嵌入式平台的每一寸算力都了如指掌。
第一刀砍在計算精度上。循環自相關的全精度計算需要浮點運算，但嵌入式平台的定點運算單元速度是浮點的八倍。左城推導了一套十六位定點化方案，把關鍵的乘累加操作全部轉為定點，精度損失控制在零點五個dB以內，這對頻譜感知來說完全可以接受。
這一刀砍掉了百分之六十的計算量。
第二刀砍在數據規模上。循環自相關需要對整段信號做二維掃描，但並不是所有的循環頻率都有意義——衛星信號的載波頻率和符號速率是已知的，可以預先計算出有限個候選循環頻率，只在這些頻率點上做檢測。
這一刀又砍掉了百分之七十。
兩刀下去，總計算量壓縮到了原來的百分之十二。四百毫秒乘以零點一二，等於四十八毫秒。
卡在五十毫秒的線上，剛好夠。
但」剛好夠」不是左城的標準。
他又看了一遍嵌入式平台的硬體手冊，找到了第三個優化點——平台的DMA控制器支持數據預取，可以在CPU計算當前幀的同時，把下一幀的數據從ADC搬到緩衝區。計算和搬運重疊執行，等效處理時間再降百分之二十。
四十八毫秒乘以零點八——三十八毫秒。
富餘量百分之二十四。夠了。
左城把整套優化方案寫成了一份十二頁的技術文檔，從數學推導到工程實現每一步都寫得清清楚楚。寫完的時候天已經亮了，窗外能聽到早起跑步的人經過的腳步聲。
他沒有立刻去睡覺，而是先把文檔發給了方澤和劉偉。
方澤十分鐘後回了消息——他也沒睡，一直在調仿真平台的參數。
」方案看了。定點化精度損失零點五dB我需要驗證一下，給我兩天。」
」好。」
劉偉的回覆晚了半個小時：」城哥，DMA預取那個優化我之前在LoRa項目里試過類似的思路，確認可行。我來寫這部分的驅動代碼。」
左城看著這兩條消息，嘴角微微彎了一下。
團隊在成長。半年前這些優化方案只能他一個人寫，現在每個人都能接住一塊。
兩天後方澤的仿真驗證結果出來了——定點化方案在一百二十路衛星信號的仿真環境下，頻譜感知準確率百分之九十一點三，虛警率百分之零點七。準確率超過百分之九十的指標，虛警率遠低於百分之五的上限。
左城看著這個數字，終於允許自己鬆了一口氣。
頻譜感知前端的核心算法問題，解決了。
系統光幕亮了。
【科技樹感知：宿主完成」嵌入式循環平穩頻譜感知」技術方案】
【該方案融合了葉片」頻譜感知與管理」和」嵌入式智能信道處理（融合級）」的能力】
【觸發被動效果：技術增幅×1.2】
【頻譜感知前端模塊預計開發效率提升20%】
不是新葉片，不是新任務，只是一個被動效果的觸發。但左城知道這個百分之二十的效率提升意味著什麼——頻譜感知前端從最拖後腿的模塊，變成了有可能最先完成的模塊。
當天晚上他給於穎打了電話。
」空空，你的循環平穩方案幫了大忙。核心算法的嵌入式優化方案已經出來了，仿真驗證通過，準確率百分之九十一。」
電話那頭安靜了兩秒。
」百分之九十一？」於穎的聲音有一絲不確定，」我的MATLAB仿真在理想條件下也只有百分之九十三。你在嵌入式平台上用定點運算跑到了九十一？」
」定點化精度損失控制在零點五個dB，影響不大。主要靠候選循環頻率預篩選和DMA流水線把計算量壓下來了。」
於穎又沉默了幾秒。
」哥，你知道嗎，我導師做了五年的循環平穩檢測研究，一直沒能解決實時性問題。你用兩天時間把它工程化了。」
」不是兩天。」左城說，」是我過去一年在嵌入式平台上積累的所有經驗，加上你給我的算法基礎。缺任何一個，都做不出來。」
」那也很厲害。」於穎的語氣里有一種左城不太常聽到的東西——不是崇拜，而是一種同行之間的由衷認可。」對了，我導師如果知道這個結果，大概會想跟你們合作發一篇論文。你有興趣嗎？」
」有。但要等項目保密期過了再說。」
」好，我先跟他提一下。」
掛了電話後左城靠在椅子上，看著天花板發了一會兒呆。
他忽然想起了陸明遠轉述的周鶴年那句話——」這個年輕人的視野不只在地面終端。」
現在他隱約明白了這句話的意思。
頻譜感知不只是地面終端的一個模塊。它是一種能力——讓通信系統」看見」電磁環境的能力。這種能力可以用在地面終端上，也可以用在無人機上，用在車聯網上，用在任何需要實時感知頻譜的場景里。
周鶴年看到的不是一個模塊，而是一種可能性。
左城閉上眼睛。科技樹在意識深處安靜地生長著，十三枚葉片在微光中輕輕搖晃。
還早。但方向已經清楚了。
三千多行，注釋寫得很規範——這是於穎做事的風格，任何交給別人的東西都整理得乾乾淨淨。左城花了兩個小時通讀了一遍，把循環平穩特徵檢測的數學核心提煉出來。
核心思想並不複雜——通信信號天然具有周期平穩特性，比如載波頻率、符號速率、幀結構都會在信號的二階統計量中產生周期性的特徵峰。通過計算信號的循環自相關函數，可以在極低信噪比下把目標信號從噪聲中分離出來，同時識別出信號的調製類型和占用帶寬。
優雅。左城看完數學推導後在心裡給了這個評價。
但問題也很明顯——循環自相關函數的計算量是信號長度的平方級別。於穎的MATLAB仿真在PC上跑一個頻譜感知周期需要四百毫秒，而天穹終端的嵌入式平台算力不到PC的十分之一。直接移植的話，單次感知需要四秒以上，遠超實時性要求的五十毫秒。
差了將近兩個數量級。
左城關掉MATLAB代碼，打開了一個空白文檔，開始寫自己的方案。
他不需要複製於穎的實現，他需要的是把這個算法」翻譯」成嵌入式平台能跑得動的形態。
這正是他的融合級葉片」嵌入式智能信道處理」賦予他的能力——三年等效的工程經驗，讓他對嵌入式平台的每一寸算力都了如指掌。
第一刀砍在計算精度上。循環自相關的全精度計算需要浮點運算，但嵌入式平台的定點運算單元速度是浮點的八倍。左城推導了一套十六位定點化方案，把關鍵的乘累加操作全部轉為定點，精度損失控制在零點五個dB以內，這對頻譜感知來說完全可以接受。
這一刀砍掉了百分之六十的計算量。
第二刀砍在數據規模上。循環自相關需要對整段信號做二維掃描，但並不是所有的循環頻率都有意義——衛星信號的載波頻率和符號速率是已知的，可以預先計算出有限個候選循環頻率，只在這些頻率點上做檢測。
這一刀又砍掉了百分之七十。
兩刀下去，總計算量壓縮到了原來的百分之十二。四百毫秒乘以零點一二，等於四十八毫秒。
卡在五十毫秒的線上，剛好夠。
但」剛好夠」不是左城的標準。
他又看了一遍嵌入式平台的硬體手冊，找到了第三個優化點——平台的DMA控制器支持數據預取，可以在CPU計算當前幀的同時，把下一幀的數據從ADC搬到緩衝區。計算和搬運重疊執行，等效處理時間再降百分之二十。
四十八毫秒乘以零點八——三十八毫秒。
富餘量百分之二十四。夠了。
左城把整套優化方案寫成了一份十二頁的技術文檔，從數學推導到工程實現每一步都寫得清清楚楚。寫完的時候天已經亮了，窗外能聽到早起跑步的人經過的腳步聲。
他沒有立刻去睡覺，而是先把文檔發給了方澤和劉偉。
方澤十分鐘後回了消息——他也沒睡，一直在調仿真平台的參數。
」方案看了。定點化精度損失零點五dB我需要驗證一下，給我兩天。」
」好。」
劉偉的回覆晚了半個小時：」城哥，DMA預取那個優化我之前在LoRa項目里試過類似的思路，確認可行。我來寫這部分的驅動代碼。」
左城看著這兩條消息，嘴角微微彎了一下。
團隊在成長。半年前這些優化方案只能他一個人寫，現在每個人都能接住一塊。
兩天後方澤的仿真驗證結果出來了——定點化方案在一百二十路衛星信號的仿真環境下，頻譜感知準確率百分之九十一點三，虛警率百分之零點七。準確率超過百分之九十的指標，虛警率遠低於百分之五的上限。
左城看著這個數字，終於允許自己鬆了一口氣。
頻譜感知前端的核心算法問題，解決了。
系統光幕亮了。
【科技樹感知：宿主完成」嵌入式循環平穩頻譜感知」技術方案】
【該方案融合了葉片」頻譜感知與管理」和」嵌入式智能信道處理（融合級）」的能力】
【觸發被動效果：技術增幅×1.2】
【頻譜感知前端模塊預計開發效率提升20%】
不是新葉片，不是新任務，只是一個被動效果的觸發。但左城知道這個百分之二十的效率提升意味著什麼——頻譜感知前端從最拖後腿的模塊，變成了有可能最先完成的模塊。
當天晚上他給於穎打了電話。
」空空，你的循環平穩方案幫了大忙。核心算法的嵌入式優化方案已經出來了，仿真驗證通過，準確率百分之九十一。」
電話那頭安靜了兩秒。
」百分之九十一？」於穎的聲音有一絲不確定，」我的MATLAB仿真在理想條件下也只有百分之九十三。你在嵌入式平台上用定點運算跑到了九十一？」
」定點化精度損失控制在零點五個dB，影響不大。主要靠候選循環頻率預篩選和DMA流水線把計算量壓下來了。」
於穎又沉默了幾秒。
」哥，你知道嗎，我導師做了五年的循環平穩檢測研究，一直沒能解決實時性問題。你用兩天時間把它工程化了。」
」不是兩天。」左城說，」是我過去一年在嵌入式平台上積累的所有經驗，加上你給我的算法基礎。缺任何一個，都做不出來。」
」那也很厲害。」於穎的語氣里有一種左城不太常聽到的東西——不是崇拜，而是一種同行之間的由衷認可。」對了，我導師如果知道這個結果，大概會想跟你們合作發一篇論文。你有興趣嗎？」
」有。但要等項目保密期過了再說。」
」好，我先跟他提一下。」
掛了電話後左城靠在椅子上，看著天花板發了一會兒呆。
他忽然想起了陸明遠轉述的周鶴年那句話——」這個年輕人的視野不只在地面終端。」
現在他隱約明白了這句話的意思。
頻譜感知不只是地面終端的一個模塊。它是一種能力——讓通信系統」看見」電磁環境的能力。這種能力可以用在地面終端上，也可以用在無人機上，用在車聯網上，用在任何需要實時感知頻譜的場景里。
周鶴年看到的不是一個模塊，而是一種可能性。
左城閉上眼睛。科技樹在意識深處安靜地生長著，十三枚葉片在微光中輕輕搖晃。
還早。但方向已經清楚了。