基于FPGA的微机原理与接口新型实验平台

针对微机原理与接口现行主流实验平台的特点和缺点,提出一种采用FPGA技术设计的新型实验平台的思路与实践。     

基于可编程实验平台NetMagic的路由交换原理实验教学

基于FPGA的可编程网络实验平台对提高计算机网络教学质量,特别是计算机网络中路由交换原理的教学具有十分重要的意义。在美国,斯坦福大学研制了可编程的NetF PGA实验平台,并基于该平台开设了Building an Internet Router实验课程(编号CS344,以下简称CS344课程)。国内的国防科学技术大学开发了可编程网络平台NetM agic,基于NetM agic平台也同样开设了一门研究生实验课程路由器原理与设计。文章比较斯坦福大学CS344课程和国防科学技术大学路由器原理与设计课程的基本情况、课程组织方法和学生的反馈情况,总结国防科学技术大学开设路由器原理与设计课程7年来的经验与不足,最后提出进一步优化路由器原理与设计课程实验组织的思路。     

FPGA在线实验平台设计与在线实验方法研究

针对传统FPGA（Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列）实验只能在本地完成的局限性,探索MOOC（Massive Open Online Course,大规模开放在线课程）在实验教学中的应用新模式,自主研发了FPGA在线实验平台。利用该平台,学生可以随时随地进行在线实验,从而突破时空限制;该平台支持以FPGA为核心的多门硬件类课程在线实验,使得多门课程衔接贯通,有助于培养提高学生的计算机系统设计能力。提出实现键盘鼠标接口在线实验和VGA实时显示的远程控制方法,解决了支持键盘、鼠标和VGA显示器的技术难题,拓展了平台功能,增加了在线实验项目的多样性和趣味性,有助于激发学生的学习兴趣和创新意识。开发的在线实验平台和在线实验方法已应用于实际教学中,并取得了很好的教学效果。     

面向下一代交通基建互联网的统一平台化建设研究

我国交通基建企业需要紧紧围绕交通基建行业产业数字化总体目标蓝图,通过数字平台统一建设,依托数据要素驱动,协同推进数字经济与实体产业的融合发展;聚焦形成平台化全局构面的产业数字化模式;系统推动重点平台建设工程,实现产业数字化;坚持集约统筹,基础统建;运用“平台化”思维,推动企业和产业板块公司信息工程集约化平台建设。因此,本文重点聚焦交通基建企业如何进行数据资源共享、数字技术攻关、数字能力突破、数据要素整合,推动产业链规划、投资、设计、生产、施工、运维各阶段和产业链上下游的全要素数字化升级、转型和再造,引领国家交通建设行业数字应用与实体工程深度融合。     

面向分布式处理的WebGIS平台软件开发

目前已有许多WebGIS平台软件,但在分布式数据访问处理这个问题上,尚无完全成熟的解决方案。在研究和分析国内外已有WebGIS软件技术的基础上,探索了分布式WebGIS系统的实现方案,采用Java技术从底层开发了一个WebGIS平台软件。利用该软件所建立的基于SIG的城市空间信息服务系统原型能够实现对分布式空间数据的访问操作,为进一步实现分布式异构数据的共享和互操作打下了一个基础。     

基于NetMagic平台的MD5算法硬件加速模型

针对MD5软件实现方法存在占用资源大、安全性差等缺点,提出了基于NetMagic平台的MD5硬件加速模型设计方案,并基于ModelSim和NetMagic平台对提出的非流水线与流水线硬件加速模型进行验证、分析。相比非流水线硬件加速模型,流水线硬件加速模型能提高MD5运算效率5倍,可用于网络处理器等硬件加密引擎,有效提高网络处理器等硬件设备的安全性和处理效率。     

RTAI下的网络报文捕获平台

针对传统报文捕获机制中内存拷贝冗余、中断处理及上下文切换频繁等弊端,提出在用户空间控制报文传输的思想,采用实时Linux内核及零拷贝思想对网卡驱动进行改造。捕包平台在捕获64 Byte及1 500 Byte的报文时,吞吐量分别达到了473 Mb/s和943 Mb/s,实验结果证明,与传统报文捕获平台相比,新平台的性能有显著提高。     

气象报文信息卫星通信传输的优化模型研究

在某些紧急救援任务中,为准确快速地获取地面观测信息,本文建立了传输时间和气象分队数量之间的优化模型,并给出了主站和副站气象报文信息共享的一般传输方案。使用Matlab软件和Python语言验证了所建立的优化模型,进一步证明了模型结果的合理性。     

面向智能专业教学的仿真实验平台建设

智能专业作为具有工科特色的新兴专业,实验教学是必不可少的环节。文章阐述如何依托科研项目带动教学实验,建设仿真实验平台。举例介绍实验平台中的几个具体实验项目,说明通过科研与实验教学的互动,可以丰富智能专业的教学资源,提升教学方法,使科研成果和科研难题有新的"用武之地"。     

面向真实电子商务的实验平台开发和实验设计

首先讨论了研制电子商务的实验平台ECEP的核心技术和其功能框架;在面向真实电子商务应用的可操作环境ECEP上,设计了三个层次的电子商务教学实验：电子商务实验体验、电子商务开发实验和平台组件自身的开发实验,最后分析了该平台及其实验的特色和创新点。     

面向异构资源集成的数字图像实验平台

针对数字图像处理实验中算法实现语言多样化、跨语言调用难等问题,设计并实现了一个面向异构资源集成的数字图像实验平台。平台预先集成了数字图像处理各种常见的由不同语言编写的算法组件,为接入互联网的任意客户端提供了透明高效、可调用和可扩展的算法组件,同时提供了定制实验流程并能对实验进行集中管理和反馈的Web服务。该虚拟实验室平台界面美观,交互性好,使用简单高效,系统性能优异,跨平台支持,能很好满足高校数字图像课程需求。     

一种通用SOAP报文处理系统的研究与实现

近年来,SOAP成为开放式互联网络环境中标准的信息交换技术,成为国内外网络软件技术研发的重要方向.但是,目前的SOAP报文处理系统在关键的报文处理技术上存在缺陷,阻碍了SOAP的进一步推广应用.本文系统地研究了SOAP报文处理中的关键技术,在此基础上设计实现了一个通用性的SOAP报文处理系统,详细讨论了系统结构、功能特性和实现机制,最后给出了下一步研究中需要解决的若干问题.     

面向网络报文转发的RISC-V压缩指令定制

指令流发射和指令Cache失效是处理器能量耗散的两个重要原因。松耦合的RISC指令集所产生的程序加剧了这样的能耗,而在片上Cache有限的网络设备如路由器、交换机中,因为指令流而遭受的性能下降和功耗增加更为严重。面向网络报文转发这一重要的网络功能服务,分析了网络报文转发的指令特性,并基于RISC-V指令集架构,重定制了RV32C压缩指令扩展集。经过Spike模拟器测试,优化后压缩率缩减至70%,动态指令压缩率为90%,同时在同等Cache条件下,使用定制压缩指令的指令Cache失效率比标准RISC-V降低了30%~70%。     

基于XML的科学平台实验系统模型

科学平台是一新型集成网络知识载体,其提出是为了解决知识总量和信息总量爆炸性增长所带来的诸多问题。将可扩展标记语言引入科学平台这一高度集成的知识系统中,为科学平台系统建立了一个全新的技术模型,提供了进一步在网络知识库环境下开发科学平台系统的基本依据。     

面向下一代互联网的异常检测模型研究

网络安全保障是下一代互联网成功运行的关键.针对下一代互联网协议的新特点与存在的安全新问题,构建面向下一代互联网的异常检测模型,支持下一代互联网IPv6协议,快速采集海量数据,以日志数据为驱动,准确提取正常行为模式,基于机器学习和时间序列分析,保证异常检测的自适应性,旨在降低漏报率与误报率.     

新型网络教学平台系统模型研究

网络教学平台已成为教育信息化不可缺少的教学手段之一,建立具有适应性的智能教学系统是构建新型网络教学平台的目标。该文通过研究新型网络教学平台的学习理论与参照的网络教学范式,总结了新型网络教学平台应具备的功能要素,并提出了构建新型网络教学平台系统模型思路。     

基于组态王的DCS过程控制实验平台

为了改善目前工科院校过程控制教学现状,开发出一种开放的流量液位控制实验平台。该平台是一种小型集散控制系统（DCS）,下位机完成对被控对象的检测,实现对被控对象的模拟和控制;上位机完成对下位机和被控对象的监控。控制算法程序由外部程序实现,Visual Basic作为组态王和MATLAB的中间接口程序提供实时数据交换（DDE）。实验证明实验平台达到预定设计目标,能满足高校师生用户的各种研究需要。     

面向硬件加速的通用图像卷积实验平台

FPGA因具有较好的并行处理能力和灵活性,使其在卷积神经网络硬件加速计算中得到广泛的应用,但是传统的FPGA图像卷积实现中存在模块化设计以及空间开销较大的问题.本文提出了一种面向硬件加速的通用图像卷积开发平台.通过模块化设计,极大提高针对不同卷积核实现图像卷积开发的灵活性;另外通过图像批次处理技术,充分利用数据重复性实...     

基于SOPC实验平台的创新型实验方法研究

文章介绍了最新NSOPC（基于可编程片系统）技术和传统的EDA（电子设计自动化）技术。讨论了传统的EDA技术的试验方法,并介绍TEDA术的基本设计方法。接下来以一个具体的试验“SPWM电路设计与实现”阐述了怎样在SOPC试验平台下实现S删电路设计。SOPC比,在传统EDA技术下不能做出这个试验,必须还要加上一个微处理器。最后比较了EDA和SOPC技术,说NSOPC技术的优势。应用SOPC平台开展创新型实验,通过实验使学生了解并掌握电子系统设计的方法,有利于提高学生的综合素质和培养学生的创新精神。     

基于SOPC实验平台的创新型实验方法研究

文章介绍了最新的SOPC（基于可编程片系统）技术和传统的EDA（电子设计自动化）技术。讨论了传统的EDA技术的试验方法,并介绍TEDA技术的基本设计方法。接下来以一个具体的试验“SPWM电路设计与实现”阐述了怎样在SOPC试验平台下实现SPWM电路设计。与SOPC相比,在传统EDA技术下不能做出这个试验,必须还要加上一个微处理器。最后比较了EDA和SOPC技术,说明SOPC技术的优势。应用SOPC平台开展创新型实验,通过实验使学生了解并掌握电子系统设计的方法,有利于提高学生的综合素质和培养学生的创新精神。