Rust 加速模块¶
nearlink-sdr 提供可选的 Rust 加速扩展，用于加速 Polar 编解码等计算密集型操作。安装后无需修改任何代码，Python 模块会自动检测并使用 Rust 实现。
前提条件¶
Rust 工具链 (cargo, rustc)：通过 rustup 安装
Python 开发头文件（多数系统已默认包含）
安装方式¶
自动安装¶
项目提供了一键安装脚本：
python scripts/install_accel.py
脚本会依次检查 Rust 工具链、安装 maturin 构建工具、编译并安装加速模块。安装失败不会影响项目正常使用，所有功能会回退到纯 Python 实现。
手动安装¶
uv pip install maturin
uv run maturin develop --manifest-path rust/Cargo.toml --release
验证安装¶
from nearlink_sdr_accel import RustPolarDecoder, RustPolarEncoder
print("Rust 加速模块已加载")
或者检查模块级标志：
from nearlink_sdr.common.polar import _HAS_RUST_ACCEL
print(f"Rust 加速: {'已启用' if _HAS_RUST_ACCEL else '未启用'}")
性能对比¶
以 TX→RX 全链路 Pipeline 为基准（单次调用，含 Polar 编解码、调制解调、信道、均衡）：
配置 |
耗时 |
加速比 |
|---|---|---|
纯 Python |
389 ms |
1.0x |
+ Rust SC 解码器 |
174 ms |
2.2x |
+ Rust 编码器 |
101 ms |
3.9x |
测试套件总耗时从 12.4 秒降至 4.1 秒。
加速范围¶
当前 Rust 加速覆盖以下模块：
模块 |
加速内容 |
实现方式 |
|---|---|---|
|
SC 解码（SSC 优化） |
递归节点类型表 + 标量运算 |
|
Polar 编码（蝶形 GF(2) 变换） |
原地位运算矩阵乘法 |
Rust 源码位于 rust/src/lib.rs，通过 PyO3 暴露为 Python 类，由 maturin 构建为本地扩展模块 nearlink_sdr_accel。
故障排除¶
cargo 未找到：运行 curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh 安装 Rust 工具链。
编译失败：确保 Rust 版本 >= 1.70，运行 rustup update 更新。
maturin 找不到虚拟环境：确认当前处于项目根目录的虚拟环境中（source .venv/bin/activate 或 uv sync 后执行）。