基于VxWorks的多任务程序设计及通信管理

为了满足系统各个任务对实时性的要求,需要实现各个任务的并行处理。针对VxWorks操作系统的多任务调度机制和任务通信方式进行了分析;采用基于时间片轮转调度实现多任务程序设计,可以动态改变各个任务期望运行的时间片;对各种通信方式和实现方法进行了比对,并给出了优化方案。上述设计方法实时性强,可靠性高,系统可扩展性良好,能够很好地满足工程需要。     

基于多核处理器的弹载嵌入式系统设计研究

基于实现目标探测识别以及高精度目标信息测量等复杂处理算法的目的,采用单片多核DSP TMS320C6678构成弹载高速多任务实时嵌入式处理平台,通过数据流处理模式的并行软件设计方法,将系统处理任务均衡分配到各处理器内核,以实现实时并行处理,提升弹载信息处理系统的功能和性能。开展基于多核处理器的并行软件研制、充分发挥多核处理能力将成为弹载嵌入式系统软件设计的新课题。     

航电中继系统任务实时调度设计

研究了单处理器嵌入式实时系统的多任务优先级分配方法,首先,选择截止期单调(DM)优先级分配方法为实现航电中继系统的采集激励软件而划分的多任务分配优先级,然后,结合VxWorks的优先级抢占式调度算法对该任务集进行可调度性理论分析和计算,给出了基于VxWorks的数据采集激励软件的一般调度设计过程,最后,在基于该调度算法的航电中继系统上进行了数据转发实验.实验结果表明,航电中继系统转发数据的最大延迟时间不超过3.5 ms,可实现4种类型数据的稳定、正确转发.因此,基于DM优先级分配的抢占式调度算法的航电中继任务调度设计满足实时性和可靠性要求.     

基于任务规划的自动化运行技术体制设计

针对多波束测量系统可靠自动化运行需求,研究复杂系统自动化控制软件的设计模型和方法,解决在系统运行过程中多任务并行自动调度、基于系统状态和系统参数等信息反馈的命令序列动态生成问题,提出了一种基于任务规划的自动化运行技术体制设计模型,通过对多任务并行优化调度,以及控制命令的参数化设计,降低了自动化运行系统的实现难度。通过实验验证,基于任务规划的自动化运行技术能够有效地解决复杂系统的自动化调度和运行问题。     

基于LPC2210的无刷直流电动机的控制

文中从硬件和软件两个方面具体介绍了控制系统的设计结构,基于LPC2210丰富而强大的控制功能,以LPC2210为主控芯片设计的无刷直流电动机控制系统,具有实时性好和可靠性高的特点;同时采用uC/OS-Ⅱ操作系统,不仅使多任务程序设计简化,也使电机可以应用在复杂的需要处理多任务的场合.     

基于DM368的无人机视频压缩系统的设计

无人机视频数据的实时压缩处理是无人机的关键技术之一。本文以DM368为核心处理器,以嵌入式Linux为板级操作系统,设计出一套可供无人机使用的低功耗视频实时压缩系统。与传统的嵌入式视频H264软件编码压缩系统相比,本系统依赖DM368内嵌的视频协处理硬核处理H264编码,具有功耗低,处理延迟小,外部电路简单等诸多优势。同时系统以嵌入式Linux为板级操作系统,实时性强,可稳定高效的管理视频采集、硬核调度、串口通讯、数据输出等诸多任务。试验结果表明,本系统在处理PAL制式为视频源的H264编码任务时,平均功耗仅为1.5W,具有功耗低、成本低、体积小、重量轻、实时性强等诸多优势,能够满足无人机视频压缩的应用需求。     

视频目标检测跟踪程序在多核DSP上的并行实现

高性能多核 DSP 的通信以及并行执行是多核系统设计的关键.文章分析了视频目标跟踪算法各模块的资源消耗,对各部分算法提出了并行计算的思路;提出改进的二值化掩膜法提取背景图像;提出辅助并行结构以使负载均衡;研究了 DSP多核通信的进程间通信(IPC)同步机制,运用流水线并行结构,实现三核同步并行处理系统.通过实验,测试了通信延迟时间,并把目标跟踪程序合理地划分到3个 DSP核中,实现并行处理,达到了实时性要求.     

一种基于VxWorks的高实时性软件架构设计

重点描述基于VxWorks操作系统的高实时性嵌入式应用的架构设计,以及用于TDMA领域的移动通信机软件的开发.使用这种设计手段可实现在多任务条件下嵌入式软件的高实时性与稳定性等性能,对实时性要求高的软件设计师会有一定的参考价值.     

基于动态粒子群算法的多总线测试任务调度方法

测试任务调度多考虑资源约束和任务优先级约束, 在对消息实时性要求较高的航空总线测试设备中, 需要将任务调度的实时性能作为关键衡量指标。将剩余可调度时间和总线负载均衡程度作为优化目标, 在满足资源限制的前提下结合总线协议特征, 提出一种包含精英集的动态粒子群算法进行多目标优化, 得到Pareto前沿和非劣解集, 并从中选择非劣解作为测试消息队列。实验仿真证明了该调度方法的有效性, 且测试消息队列能够满足高实时性要求, 并平衡总线间负载。     

ACR EMD10 Gbit/s线卡高速数据流处理机制

提出了一种基于共用表项优化处理,及多表项流水线并行处理的高速报文处理机制,该机制经验证有效节省了芯片资源,并具备线速处理能力.     

通用处理器多核流水线自适应同步方法

在通用处理器上进行信号处理是软件无线电发展的方向之一,现有的共享存储并行编程（OpenMP）和直接线程并行法难以对信号处理进行并行加速。针对串行算法的并行化问题,引入多核流水线方法,对传统串行方法和多核流水线的实时性进行了分析对比。针对多核流水线的同步问题,研究了一种分布式的自适应线程同步方法。结合信号处理实例,对串行方法和多核流水线的实时性进行测试,结果表明多核流水线的吞吐率是串行方法的2.1倍,处理能力大大提高。     

基于DSP的快速视频流压缩编码技术研究

针对工业、交通视频监控环境中视频流的压缩处理速度慢,严重影响系统性能现状。提出一种基于DSP的快速视频流压缩处理技术,首先通过硬件上的合理设计,充分发挥DSP硬件资源性能,设计优化的线形汇编指令段,提高视频流的并行处理能力。然后对视频流的压缩编解码算法进行研究与改进,提出适于DSP的快速视频流处理算法。     

Harris算法硬件加速设计

针对序列图像实时边缘和角点检测应用需求,对Harris算法进行了硬件加速设计,提出了一种内嵌并行运算的流水线结构。采取分解简化高斯模板、流水实现复杂计算、缓存灰度数据并并行计算一阶差分及其乘积等措施提高算法的实时处理能力,减少硬件资源消耗。ModeISim仿真结果和ISE综合报告显示,与常规方法相比,该设计在性能、速度和硬件资源消耗方面均表现较好,在实时图像处理应用领域有较好的实用价值。     

宽带网络监控技术性能优化的研究与实践

叙述了网络监控系统的实现原理,分析了宽带网络环境网络监控所面临的问题。详细阐述了宽带网络监控技术性能优化的方案和测试结果,指出在百兆网络下,发掘应用程序和数据获取软件结构间的关系将显著提高系统性能;在吉比特网络下提出了CCDP结构,以合理利用现有的计算资源处理快速连接和海量数据。最后文中指出应该基于新出现的网络处理器等先进硬件技术,结合分布式处理和并行计算等传统技术来实现更高速率下的网络监控。     

AVS编码器中帧内预测模块的硬件设计

根据AVS标准中帧内预测算法的特点,提出了一种应用于AVS高清实时编码器的帧内预测硬件设计方案.该设计中将亮度和色度预测共用一个预测单元,采用6路数据并行流水处理的结构,提高了处理速度.同时在分析AVS帧内预测各模式算法的基础上,结合移位寄存器操作实现各模式运算单元的进一步资源共享,简化了参考数据选择机制,减少资源消耗.实验结果表明,该设计完全能够满足高清视频图像(1 920×1 080,30 f/s(帧/秒))实时编码要求.     

Efficient Resource Management for Cloud-enabled Video Surveillance over Next Generation Network

The next generation video surveillance systems are expected to face challenges in providing computation support for an unprecedented amount of video streams from multiple video cameras in a timely and scalable fashion. Cloud computing offers huge computation resources for large-scale storage and processing on demand, which are deemed suitable for video surveillance tasks. Cloud also provides quality of service guaranteed hardware and software solutions with the virtual machine (VM) technology using a utility-like service costing model. In cloud-based video surveillance context, the resource requests to handle video surveillance tasks are translated in the form of VM resource requests, which in turn are mapped to VM resource allocation referring to physical server resources hosting the VMs. Due to the nature of video surveillance tasks, these requests are highly time-constrained, heterogeneous and dynamic in nature. Hence, it is very challenging to actually manage the cloud resources from the perspective of VM resource allocation given the stringent requirements of video surveillance tasks. This paper proposes a computation model to efficiently manage cloud resources for surveillance tasks allocation. The proposed model works on optimizing the trade-off between average service waiting time and long-term service cost, and shows that long-term service cost is inversely proportional to high and balanced utilization of cloud resources. Experiments show that our approach provides a near-optimal solution for cloud resource management when handling the heterogeneous and unpredictable video surveillance tasks dynamically over next generation network.     

一种分层并行计算的软件化雷达系统

为解决软件化雷达系统实时处理大规模数据的问题,提出了一种分层级的分布式并行计算方法,并设计了一种低延时大规模数据处理能力的软件化雷达系统.该系统采用三层并行计算方法,利用ZeroMQ技术实现了任务级的分布式计算,多线程技术实现了线程级的多核并行计算,Arrayfire平台实现了数据级的图形处理单元(Graphic Pr...     

复杂环境下的多雷达点迹融合并行处理方法研究

复杂环境下的密集杂波不仅增大了雷达点迹融合并行处理的急迫性，同时也直接影响了传统并行计算方法的效率及性能。本文聚焦于密集杂波下的雷达点迹融合并行实现困难，提出了一种基于修正空间划分法的雷达点迹融合并行处理方法，并针对边界点迹连续性被破坏等问题，专门设计了相应的处理流程。通过仿真测试和实测表明，该算法可有效克服密集杂波下的并行计算性能下降，提升算法的跟踪准确性及算法的实时性，满足实际的工程应用。     

基于TS101的多DSP并行视频实时处理系统硬件设计

为了满足空中微型传感器双目视频导航图像数字化处理系统的实时需求,文中在介绍了在并行处理技术应用背景的基础上,提出了一种基于TS101的多数字信号处理器(DSP)并行双通道视频处理系统的解决方案,并给出了具体硬件实现.目前,该系统能够实现对双目视频图像的实时采集、数字视频合成和实时存储,从而为双目视频图像导航的实时处理奠定了基础.