HEVC运动估计中SAD算法的动态可重构实现

高效视频编码（HEVC）标准中引入的不对称分割模式导致运动估计算法中绝对差值和（SAD）运算量成倍增加.为了提高运动估计算法的执行效率,方便用户进行自主选择,设计了同时支持不对称分割模式开启和关闭2种执行模式以及执行模式间自由切换的可重构阵列结构.为了满足用户要求编码速度的同时,最大限度地利用可重构阵列处理器的资源,在阵列结构为16×16个处理元中通过加载16×8、16×4以及16×2个处理元的指令来进行阵列规模的动态重构,采用指令下发的方式将不同的指令发送到对应处理元进行相应配置.实验结果表明,所提出的可重构实现方式在硬件资源占用量接近条件下,相较于流水化实现处理时间减少了约35%,吞吐量提高了约0.4倍.该实现具有较高的执行效率,能够进行执行模式与阵列规模的切换,具有较好的灵活性.     

局部动态重构在SOPC中的应用

提出一种在Xilinx平台上基于模块的局部重构设计方法,并将其应用在片上可编程系统SOPC中.在现有Xilinx软硬件平台上,以XC2VP40内嵌的PowerPC处理器内核为基础,通过XC2VP40内部配置访问通道（ICAP）,对挂在OPB总路线上的DCT IP模块和IDCT IP模块进行动态重构.该方法实现了局部重构技术在SOPC中的应用,及FPGA硬件资源的高速时分复用,降低了系统功耗,提高了系统硬件资源的利用率.     

可重构媒体处理器任务编译器的前端设计

为了解决算法程序自动映射到可重构媒体处理器的问题,有效提高程序并行执行的效率,提出一种具有自动并行化的任务编译前端. 该任务编译前端通过展开核心循环可提高并行执行度,在数据依赖分析确保运算正确执行的基础上,对循环体内的数组访问进行标量替换,以优化数据传输开销. 实验结果表明,该任务编译前端能有效提高代码并行性和优化数据传输能力,与Garp C编译器的编译前端相比,该任务编译前端设计的性能可提升约2~4倍.     

基于RISC-DSP微处理器的反离散余弦变换算法

为了提高视频图像处理速度与处理器资源的利用，提出了一种基于精简指令集计算机与数字信号处理器（RISC-DSP）联合架构微处理器的反离散余弦变换（IDCT）的优化算法.基于RISC-DSP核微处理器的指令集体系结构特点，研究分析了视频图像处理中8×8的IDCT算法，将其分解为两级矩阵乘法运算的结构，并利用RISC-DSP核微处理器的多媒体指令分两步实现.实验结果表明，在RISC-DSP核微处理器上，进行一次8×8的IDCT运算仅需执行530条指令，占用存储空间1 424字节.该优化算法实时性好，占用处理器资源少，具有较强的实用性.     

可重构RISC微处理器的FPGA实验方案的研究

利用FPGA的可重构特性,设计了一个基于精简指令系统的微处理器。该处理器采用微程序控制器思想,可完成指令的译码、执行以及数据的加工处理,通过Altera公司的QuartusⅡ9．0软件并结合EDA技术完成了核心电路的设计,硬件平台是型号为EP2C8Q240C8的FPGA芯片。该实验方案优势在于开发成本低、功耗低、可重构性,对设计成果进一步改进可适用于大多数嵌入式系统,其硬件可重构的特点对于提高信息安全性也有一定的作用。     

动态可重构系统任务时域划分算法

为提高动态可重构系统的执行效率，提出了一种多目标优化的动态可重构系统任务时域划分方法.在可重构硬件资源约束条件下，将任务的数据流图划分成数个子模块.使用加权方法将子模块中的操作执行时间和模块间数据通信引起的延时统一为划分代价，根据每种延时在总代价中所占比例来选取优化的方向.通过建立就绪列表的方法，避免了划分过程中出现死锁问题，保证了各个操作正常的执行顺序.实验结果表明，该方法能够有效地提高应用算法在动态可重构结构上的执行速度.算法的时间复杂度为O(|V|2+|V||E|)（其中|V|为数据流图节点数，|E|为边数）.     

一种用于实时图像处理的众核结构设计

基于数据流模型和硬件可重构技术,提出了一种面向图像处理应用的可重构的多模式众核处理器结构.处理器采用了可扩展的层次化阵列结构,分布式共享存储和带硬件握手的近邻互连,可以分区并发实现多种并行模式,并克服了传统处理器实现数据流计算的低效性;基于VC++开发了集成仿真平台,用于对结构性能和指令性能的仿真验证,并在现场可编程门阵列上实现了包含64个处理单元的所提结构.仿真结果表明,所提结构实现了超过图形处理单元的性能以及接近专用集成电路的数据吞吐量.     

基于SOPC的自演化硬件实现

提出了一种基于SOPC（片上可编程系统）的自演化硬件实现的设计方法,并以Virtex-ⅡPro开发板为硬件平台,内嵌的软核处理器Microblaze为控制核心.首先使用VHDL硬件描述语言设计虚拟可重构电路;然后将虚拟可重构电路定制成可进化IP核并通过OPB总线与软核处理器相连;最后在处理器上编写遗传算法程序对定制的可进化核进行进化操作,以一位加法器为例验证了自演化硬件的实现.结果表明,该方法不但可以大大简化染色体编码,便于进化操作,而且软件上操作灵活方便,硬件上又具有可定制性.     

可重构处理器的AVS高清解码探究

面向新型可重构处理器架构、动态配置、多任务调度和运行管理嵌入式高性能并行计算关键技术,提出了一种新的针对AVS(audio video coding standard)高清视频解码的实现方案.该方案是将AVS解码过程中的各种算法,映射到一个可重构处理器Remus(reconfigurable multimedia system)上,并通过仿真验证,在200MHz的工作频率下,实现了1080p的AVS高清码流实时解码(30f/s).基于可重构处理器的AVS解码实现方案,比目前市场上已存在的基于ASIC的多种高清解码方案具有更好的灵活性,而具体到解码过程中的典型算法,特别是循环计算,比现有的已提出的硬件加速器具有更好的加速性能.     

基于SystemC的可重构阵列处理器模型

基于可重构技术以及SystemC的体系结构建模特点,构建一种基于SystemC的可重构阵列处理器模型。采用模块化的SystemC系统模型分别对指令传输模块、处理元模块以及邻接互连模块建模,构成32×32的可重构阵列处理器。通过指令传输模块实现局部和非局部两种单指令多数据模式的快速切换,使用邻接互连模块完成处理元间的通信。对建立的模型进行仿真验证,同时将高效视频编解码标准中视频算法映射到该模型上。仿真结果表明,该模型搭建正确,能够实现视频编解码标准中视频算法的并行化映射。     

FRCA：面向构件重构的平台中间件设计

支持多业务的功能构件之间共享可重构资源,为避免构件重构时对其它构件或平台架构造成影响,引入面向构件重构的现场可重构构件阵列（Field Reconfigurable Component Array FRCA）的概念,分离系统级平台设计和可重构实现技术。其基于分组交换的开放性架构使构件重构与平台架构无关,支持以即插即用的方式在平台上更新、添加或删减构件,无需对平台的架构进行修改。     

可重构机器人研究和发展现状

分析了可重构机器人研究和发展现状,对有代表性的可重构机器人作了较详细的介绍,根据可重构机器人的应用背景,指出了可重构机器人研究的必要性。     

可重构线天线的快速优化设计

将遗传算法与矩量法相结合,对可重构线天线的开关状态进行优化设计．将可重构天线的开关作为加载来处理,并利用Sherman-Morrison-Woodbury公式加速矩量法中阻抗矩阵方程的求解．优化结果表明遗传算法与快速矩量法结合对可重构线天线的优化设计非常有效,优化设计的速度提高了3~4个数量级．     

可重构制造系统重构专家系统的原理

提出了可重构制造系统的重构专家系统原理. 针对给定的订单和基于事例的推理,重构现有的可重构模块化机床以生成新的可重构模块化机床组成方案的方法;并针对给定的订单,重构现有的可重构制造系统生成新的制造系统组成方案的方法. 这些重构方法是可重构制造系统的重构专家系统的主要使能技术.     

基于FPGA的可重构技术及其应用

可重构处理技术是实时信号处理的新技术 ,是近几年国际学术界和工业界研究的热点技术 ,广泛应用于实时信号信息处理、生物信息处理、超大规模集成电路仿真、容错计算等领域。本文介绍了基于 FPGA器件的重构处理的基本概念、优点 ,并研究了基于 FPGA器件的可重构逻辑的设计方法及其在实时信息处理机中的应用     

Reconfigurable parallel mechanisms with planar five-bar metamorphic linkages

This paper presents the idea of constructing reconfigurable limbs by integrating metamorphic linkages as subchains.The planar five-bar metamorphic linkages that have three phases resulting from locking of motors are considered.Under the assumption that the constraint exerted by the reconfigurable limb can switch between no constraint,a constraint force,and a constraint couple,the output motions of the metamorphic linkage in its two planar four-bar linkage phases are identified.By adding an appropriate joint to planar four-bar linkages with translational output,four planar five-bar linkages that can be employed in the construction of reconfigurable limbs are enumerated.Serial chains that can provide a constraint couple and a constraint force are synthesized based on screw theory.Reconfigurable limbs that have three configurations associated with the three distinct phases of the metamorphic linkages are assembled with planar five-bar metamorphic linkages and serial chains with four degrees of freedom.A class of reconfigurable parallel mechanisms are constructed by connecting a moving platform and a base with three identical reconfigurable limbs.The degrees of freedom of the reconfigurable parallel mechanism in different configurations with the metamorphic linkages in different phases are given.Finally,the actuation scheme for this kind of mechanisms is addressed.     

一种采用可重构极化旋转表面的天线RCS减缩方法

针对天线的雷达截面减缩问题,提出了一种基于二极管控制的棋盘式分布可重构极化旋转表面,并将其用于准八木天线的雷达截面分时减缩方法．该方法考虑将可重构技术应用于极化旋转表面设计中,将可重构极化旋转表面用于置换准八木天线的金属反射板中,使得极化旋转表面反射板可以在金属特性反射板以及低雷达截面反射板之间相互切换．当二极管导通时,天线处于工作状态,可重构极化旋转表面反射板可当做一般金属板使用,则能够最大程度保留天线的辐射特性;当二极管截断时,天线处于非工作状态,可重构极化旋转表面反射板处于低雷达截面特性,可最大程度降低天线的带内雷达截面．仿真及实测结果表明,在工作状态时,天线的辐射特性几乎未发生变化;在非工作状态时,使用可重构极化旋转表面反射板,天线的单站雷达截面最大减缩量可达25dB以上,减缩角域可达-20°≤θ≤+20°．该方法可在保证准八木天线辐射特性的基础上最大程度地降低天线的雷达截面．     

可重构模块化机器人分布式控制算法研究

可重构机器人是基于一套事先设计好的模块，并根据特定任务的要求选择的一组模块装配成的机器人。为了实现快速重构，可重构模块化机器人不仅要实现机械结构构形的快速重构而且要实现控制系统的快速重构。根据多Agent理论中协商合作机制和机器人结构的分布性，可重构模块化机器人采用基于多Agent的分布式体系结构。利用微分运动理论提出了一种分布式控制算法，它能够适应三维空间的控制要求，从理论上证明了这种算法的收敛性。