一种模块化多DSP实时图像处理系统

提出并实现了一种基于 VXI的双总线多 DSP实时图像处理系统 ,通过采用 VXI总线协议保证系统的模块化及模件间的可靠通信 ;同时采用专用高速双工视频总线簇解决 VXI总线带宽限制及总线争用问题 ,从而实现 DSP模件间高速数据通信     

集群服务器系统前端接口子系统的设计与实现

基于链路聚集技术，提出并实现了一种适用于集群服务器系统的前端接口子系统方案，使得接口子系统中的接口机数目能随应用规模的变化而扩展，并增强了集群系统的可用性．链路聚集将多条物理链路聚合成一条单一虚拟的媒体访问控制（MAC）逻辑链路，通过将虚拟MAC解析为集群系统对外服务的虚拟IP（VIP），使多台接口机表现为单一IP的功能．利用链路聚集能在多条物理链路间进行负载均衡的功能，结合接口机的负载均衡策略来实现层次型的负载均衡，有效地提高了系统的I／O带宽．利用链路聚集的链路级容错，结合接口的检测机制实现了系统的高可用功能．理论分析和实验测试结果均表明，该方案能有效扩展集群系统的I／O带宽和处理能力．     

卫星因特网接入TCP/IP协议的改进与发展

因特网的发展对带宽的要求越来越高 ,现有的地面网络远远不能满足用户的需求 ,交互的、高速的、和因特网结合的新一代卫星通信网络是目前研究的热点。该文分析了传输控制协议 (TCP)的运行机制 ,以及它在高延时带宽积和高突发误码率的卫星信道上传输效率低下的原因。按照从链路层到应用层的分类方法 ,对目前提出的众多对 TCP协议改进方案进行了描述 ,并对各种方案的特点作了简单总结。作为地面网络的补充 ,卫星网络已经成为因特网的重要部分 ,针对卫星网络进行的 TCP协议改进也必将成为未来因特网协议的一部分     

微小型自适应光学系统的信号处理

微小型自适应光学系统的信号处理机以PC机为主控机,以TMS320VC549为信号处理器,PC机功能强,便于实现阵列光斑图像图时显示,波面实时显示,变形镜响应矩陈测试等功能,TMS320VC549运算速度快,保证了控制系统的带宽,已完成的信号处理机与光机系统进行了联调实验,实验表明,信号处理机满足带宽及精度要求,且实时显示和变形镜响应矩阵测试功能极大地方便了实验。     

快速以太网的图像存储与通信系统设计方案

图像存储与通信系统（PACS）是实现医院医学影像信息管理现代化的载体，其核心任务就是要保证医学影像信息能高效地传输和应用，而以太网是一种较成熟的高效局域网结构。因此提出了一种基于快速以太网的PACS设计方案，该方案可以较好的实现影像采集、影像处理、影像存储、影像管理、影像浏览、影像传输、影像编辑等和医学影像信息管理有关的多个模块功能，同时还可以和原有的医院信息管理系统（HIS）进行有机结合。     

高可靠性冗余存储系统设计与实现

为了获得高可靠和高带宽的存储系统,使用非透明PCI-PCI桥设计了一种14槽位CompactPCI高可靠冗余系统.该系统通过对背板和系统板上非透明PCI-PCI桥工作状态的配置,可使系统工作于不同模式,满足不同应用对系统可靠性的需要,同时可为包括主系统板在内的所有板卡提供冗余备份,使故障板可以被自动隔离,从而实现在不停机的情况下系统板及其它插件的拔插.该系统的总线带宽峰值可达528MB/s,具有99.999%的高可靠性能,能满足现代网络存储、通讯、工业控制等应用领域要求.     

基于SOA光开关的高性能计算机全光互连网络

为了实现高性能计算机系统中各处理节点之间的高带宽低延时的互连通信,基于现有的光器件和光互连技术,提出了一种面向高性能计算机的支持组播的全光互连网络SBOS,同时描述了使用单级SBOS网络构建大规模多级互连网络的方法.在高性能计算机系统中采用基于SBOS的全光互连网络,可以有效地提高网络带宽的利用率,降低各级之间的延时,减小网络链路的出错概率,同时在大规模组播应用中,也可以明显地提高其效率.     

高频段蜂窝系统容量分析

高频段(6-15GHz)有丰富的带宽资源可用于移动通信。根据实测数据,将现有频段系统的路径损耗模型在一定条件下推广到高频段系统。在六边形蜂窝系统模型上对高频段蜂窝系统进行容量仿真分析。同时,建立了高频段和低频段系统联合覆盖的蜂窝模型,分析高、低频段系统协同工作下的系统容量。结果表明：高频段系统在与低频段系统同等带宽条件下可具有较高的峰值速率,在具有更大的带宽优势下,可极大的提高系统容量;高、低频段联合覆盖系统可同时兼顾系统峰值速率和覆盖能力。     

一种连接WSN与Internet的多核嵌入式网关设计与实现

针对Internet与WSN这两种网络协议转换时网关的传输带宽受限问题,设计了一种多核嵌入式网关.使用双口RAM存储器CY7C026作为公共存储区域、ATmega128(L)单片机作为处理器模块、RTL8019AS网络控制器作为网卡模块、CC2420射频收发芯片作为无线通信模块;采用具有精简网络协议栈的Nut/OS实时操作系统作为软件平台.通过多个处理器并行处理数据方式,最终实现Internet与WSN无缝连接.实验表明,系统能够稳定运行,并有效地提高传输带宽.     

嵌入式Linux与ARM环境下图像采集与显示

SpaceWire是当前航天总线中的前沿技术,传输率大,可靠性高,可以作为构建我国新一代空间数据网络的选择.作为SpaceWire总线系统演示测试研究的一部分,本文基于嵌入式Linux系统与ARM的开发平台,利用CMOS摄像头仿真星载电子系统中的图像采集单元,提出了该平台上实现图像的采集与显示的一种方法,有效提高了采集和显示的效果,并详细介绍了此种图像采集方法的实现过程.运行结果表明,SpaceWire能有效地实现图像传输,在卫星在轨数据系统中可以用于提高总线数据传输的带宽.     

多数据链任务分配模型及算法仿真

不同数据链所支持的消息格式有所不同,因此多数据链间相互通信时难以进行互操作。针对这一问题,提出了基于消息处理平台的多数据链系统任务分配模型。该模型通过一个消息处理平台对消息格式进行转换并分发给相应的数据链,同时在分析多数据链互操作性的几个主要度量指标的基础上,给出了数据链系统分配模型的数学表达式。然后,结合多数据链消息交换的一个典型应用,采用模拟退火粒子群算法对该模型进行求解。结果表明,在低负载和中等负载情况下,多数据链系统能够在满足互操作性指标的前提下有效地进行消息交换,而且相比于采用标准粒子群算法,模型求解的收敛速度更快,粒子的全局搜索能力更强。     

TMS320C40实现图象高速采集与处理系统

利用高帧频 CCD图象传感和高速 DSP(TMS3 2 0 C40 ) ,设计出先进的动态图象高速采集和 RS- 4 2 2 A数据传输系统 ,将光学图象转化为便于计算机处理的数字化图象。以高速 DSP及快速存储器为核心设计并实现高速图象的数字缓冲接口系统 ,与 PC主机构成双机系统 ,并采用 DMA数据通信方式 ,以提高数据的传输速度 ,使采集系统主机能正确接收和处理图象数字信号。     

Reliability-aware mapping and links voltage assignment for energy-efficient networks-on-chip

As feature sizes shrink, low energy consumption, high reliability and high performance become key objectives of network-on-chip （NoC） design. In this paper, an integrated approach is presented to map IP cores onto NoC architecture and assign voltage levels for each link, such that the communication energy is minimized under constraints of bandwidth and reliability. The design space is explored using tabu search. In order to select optimal voltage level for the links, an energy-efficiency driven heuristic algorithm is proposed to perform energy/reliability trade-off by exploiting communication slack. Experimental results show that the ordinary energy optimization techniques ignoring the influence of voltage on fault rates could lead to drastically decreased communication reliability of NoCs, and the proposed approach can produce reliable and energy-efficient implementations.     

基于H.264视频压缩技术的网络授课系统设计

H.264具有较高的编码效审、更好的网络适应能力和容错功能,针对其特点和关键技术在高压缩率、高图像质量、低带宽的目标下对网络授课系统中的功能模块进行设计,可以有效地改善网络授课系统在视频处理方面的性能,使网络教学更加生动。     

基于智能反射表面的中继协作安全通信技术

在传统中继协作的通信过程中,中继节点在对信号处理时,会放大中继节点自身的干扰信号。此外,现实通信场景中往往存在窃听节点窃取重要信息。智能反射表面具备无源反射特性,能对信号的相位进行调整,以及在处理信号时能减少干扰信号的产生。针对中继节点增大干扰信号和安全传输问题,提出了基于智能反射表面的中继协作安全传输技术。考虑通信场景中存在恶意窃听节点,且窃听链路与合法链路的相关性较高的情况下,通过部署智能反射表面将基站发送的信号反射给合法用户,提高系统的安全通信质量。为了解决保密速率表达式的非凸性,采用交替优化、黎曼共轭梯度下降的算法对波束形成向量及反射相位进行交替优化。最后,通过仿真结果验证在3 GHz高频段载波下,基于智能反射表面协作通信技术在数据传输、能效、安全方面的作用优于传统中继协作通信方法。     

局部放电脉冲波形数字测量与分析系统

为检测局部放电快速变化的脉冲电流波形及根据波形进行放电模式识别工作 ,研制了一套数字测量与分析系统。系统硬件部分包括宽带信号检测器件、高速数字示波器等。实测着重考虑了高压测量中的屏蔽 ,高速采集系统的带宽 ,以及放电实验样品的多样性等因素。结果证明该测量系统具有灵敏度高 ,测量准确 ,对脉冲波形畸变小等优点 ,可用于测量局部放电脉冲波形。系统软件的采样程序能够通过人机界面完成对示波器的通信与控制 ,数据的人工或自动采集 ,波形绘制与打印 ,数据的二进制、ASCII码、图形文件保存及文件间转化。系统软件的数据处理程序能够完成对波形的检出和特征量的提取。特征提取中应用了包括自回归模型在内的多种方法。采用前馈神经网络对不同的放电模式进行了识别。研究结果表明 ,利用局部放电的脉冲波形可以识别不同模式的放电     

一种面向多核处理器的2 GHz片上网络通信单元

提出了一种面向多核微处理器的2 GHz片上网络通信单元设计方案,通信单元能够在45 nm工艺下达到2 GHz的工作频率,流水线级数为2,最多支持8个双向通信接口,每个端口单向峰值带宽32 GBps.构建了一种16核处理器片上网络测试环境,测试结果表明：使用提出的通信单元构建的片上网络能够满足16核处理器存储系统对网络带宽的要求,在对访存优化的情况下,聚合带宽能够随着处理器核心与线程的增加而线性增加.另外,通信单元还具有可重用的特性,能够通过优化与扩展进一步应用于众核处理器片上网络.研究成果已成功应用于某国产16核高性能微处理器,片上网络实测频率达到2 GHz.     

基于实时流协议的视频处理系统设计

采用图像处理器Hi3516A作为媒体处理平台设计了基于实时流协议的视频处理系统,首先对高清图像传感器采集到的原始视频图像数据按照H.265进行压缩编码,然后将编码后的数据按照实时流协议进行成帧、包封,最后通过以太网接口发送到IP网络中.测试结果表明,视频处理系统具有占用网络传输带宽低、传输延迟小、视频流畅等特点,能满足高清网络视频监控的需求.     

航空激光/射频通信网络技术研究进展

目前航空平台间大多采用传统射频数据链进行信息传输,但是射频数据链存在传输速率低、频带资源受限和易受干扰、易截获等明显不足,无法满足空天安全、远程作战及指挥控制等军事领域对于数据信息安全高速传输的要求。航空平台间光通信具有高速率、大带宽、抗干扰、保密性好、终端小型化等特点,在空间信息可靠高速传输方面具有显著优势,不仅能够降低航空平台对地面指挥控制中心的依赖,而且有效改善传统机间射频数据链在带宽、抗电磁干扰及隐身传输等方面的技术劣势。利用航空光/射频协同通信技术实现未来机间高速数据传输,构建互联互通和信息共享的航空信息网络,是未来远程远海作战信息支援系统的重要研究领域和发展方向。     

面向图形处理器重叠通信与计算的数据划分方法

针对"主核心+协处理器"式异构并行系统采用数据平均划分再分批执行的方法来解决主协式处理架构的额外通信开销时未能充分利用系统资源的问题,提出了一种新的数据比例划分方法.结合系统通信带宽和图形处理器(GPU)的计算能力,将应用数据按比例划分为大小不同的数据块后分批提交给GPU处理,使系统的传输资源PCI-E总线和计算资源GPU在一段时间内并行工作,从而实现了应用通信与计算的重叠.在处理按照比例划分的数据块过程中,尽可能充分利用系统的传输资源和计算资源,以减少数据传输和计算的相互等待时间.实验结果表明,采用数据比例划分方法后的应用性能明显提高,可以有效地重叠通信与计算时间,矩阵相乘和快速傅里叶变换总执行时间比未划分时分别减少了5%和30%左右,比平均划分时分别减少了3%和6%左右.