一种自适应阵列信号处理算法的高速实现

阐述了一种自适应抗干扰阵列信号处理系统的高速实现.算法采用基于QR分解的最小二乘算法,在系统的设计中采用了ARLA技术.ARLA技术通过引入并行机制把串行的自适应阵列信号处理算法转换成了并行的自适应阵列信号处理算法.ARLA技术的采用使基于QR分解的最小二乘算法具有优良的流水粒度.文章阐述了系统的硬件构架,该构架的宏单元可以由能够完成Givens旋转的CORDIC运算单元来充当,而且可以在不损失收敛速度的前提下达到很高的采样速率.     

视觉阵列处理器超越函数加速单元设计

由于在计算机视觉算法中涉及大量超越函数的运算,为了加快算法在视觉阵列处理器上的运行速度,满足视觉应用的实时性需求,提出了一种调整截距分段线性逼近算法,并基于此设计了一种定点运算系统和对数运算系统混合的超越函数硬件流水线结构．新算法实现了正余弦函数的近似计算,并通过对数/指数计算转换、采用对数运算系统实现了反正切、开平方根、指数运算、对数运算等超越函数的计算．通过数百个随机数据的仿真验证,表明该结构可有效地降低计算误差,提高吞吐率．基于SMIC 0.13μm CMOS集成电路工艺对混合计算系统进行了综合,电路工作频率达200MHz．     

基于模糊神经系统的多传感器数据融合算法

将自适应模糊神经推理系统(ANFIS)和卡尔曼滤波器应用于目标跟踪系统中,构成多传感器数据融合算法。该算 法假设在目标运动过程中,过程噪声和测量噪声是相互独立的高斯白噪声序列。使用ANFIS分别对目标的加速度和测量噪声 的方差进行估计,通过卡尔曼滤波器获得目标后验状态,最终由神经网络对多传感数据进行融合得到系统输出。仿真结果表 明,该算法可以通过自适应调整跟踪参数有效地防止目标丢失。     

连续波体制自适应波束形成算法及实现

介绍了一种在连续波体制下,实现自适应调零的硬件构成和自适应算法。硬件采用由微机和TMS320C25构成的主从系统为控制和处理核心,控制方便,运行速度快。另外,本文针对连续波体制下,快拍向量中含有期望信号这一问题,提出了一种改进的GS算法。该算法在C25上运算效果良好,且可在1.8ms内完成自适应迭代。     

基于CORDIC的无开方GIVENS旋转处理方法

自适应阵列处理能提高通信雷达等电子系统的抗干扰能力,因而获得了广泛的应用。许多重要的高速实时自适应阵列处理算法均需要采用一系列Givens旋转处理将输入数据矩阵变成三角阵。标准的Givens旋转包含开方运算,该运算是限制有关算法速度的一个重要因素。文中提出一种基于坐标旋转计算机技术的无开方Givens旋转处理方法,可以显著提高自适应算法的处理速度,并给出了这一方法的推导、Givens处理节点运算式和采用,这种方法的QR分解自适应阵并行处理算法的计算机模拟结果。     

CAVLC熵编码器的FPGA高效实现

针对H.264标准中基于上下文自适应可变长编码(CAVLC)算法运算复杂度高、不易于实时实现的问题,提出了CAVLC熵编码算法的高效实现体系结构．该设计实现了对宏块数据经分解后的块流中不同类型数据块的编码,克服了传统方案中只能处理一种类型数据块的局限;提出在上游模块采用逆锯齿扫描替代锯齿扫描以省去逆序操作,在不增加上游模块运算量的同时提高了CAVLC模块的效率．现场可编程门阵列(FPGA)验证结果表明,该体系结构的编码系统时钟可达147.78MHz,编码的首次延迟为32个时钟周期,吞吐延迟为16个时钟周期,可以满足高清、实时应用的编码要求．     

自适应滤波在局部放电检测中的应用

为了消除高压设备局部放电检测中广泛存在的周期性干扰现象,依据自适应噪声干扰抵消技术,设计了一种有限冲击响应(FIR)、最小均方(LMS)误差算法的自适应滤波系统,研究了局部放电中存在的各种周期干扰现象．通过计算机模拟滤波证实,在适当选择滤波各参数的基础上,得出该系统实现方便、运算快速,能有效地解决局部放电检测中的周期性干扰问题．     

基于Fuzzy ART的K-最近邻分类改进算法

提出了一种K-最近邻改进算法,该算法用模糊自适应共振理论(Fuzzy ART)对K-最近邻的训练样本集进行浓缩,以改善K一最近邻的计算速度．该算法首先用Fuzzy ART将训练样本集中的每一类样本进行聚类,减小了训练样本集的数据量,提高了算法的计算速度,保持了预测精度,从而使该算法适用于海量数据集的情况．实验表明,该算法适用于对复杂而数据量较大的数据库进行分类．     

一类多重时滞非线性系统无模型学习自适应控制

对于一类常见多重时滞非线性离散系统,提出了基于动态线性逼近的增量型最小化模型,递推预测模型,无模型学习自适应控制律和带有参数限定时域长度的参数自适应预报递推算法,实现了对存在较在的多重时滞非线性系统的无模型学习自适应控制,该算法不需要受控系统的结构信息,数学,外部实验信号和训练过程,不用解Diophantine方程,无需矩阵运算,在线计算量很小,实时性好,仅用受控系统的I／O数据来设计,传统的未能模动态不存在,通过仿真表明,该算法对于一类非线性系统实现无模型自适应控制是正确和有效的。     

求解TSP问题免疫算法的动态疫苗策略

为提高人工免疫算法求解旅行商(TSP)问题的效率,设计了一种疫苗的动态提取策略．该策略通过对记忆种群的一个随机子集进行线性复杂度的集合求交集运算,不仅能自适应地提取单个基因疫苗,而且能获得长度大于1的多基因疫苗组．随着迭代的进行疫苗长度的自适应增加,降低了原TSP问题的规模,压缩了算法的搜索空间．与其他疫苗策略相比,该策略无需人为参与,能更准确地预测最优路径中的边,帮助算法获得更高质量的解．     

PC-Cluster下的FFT并行算法分析

在地震资料处理中,大数据量的FFT运算非常耗费机时,在PC机群上实现FFT的并行运算,是一种低成本高效率的解决手段,但并行算法设计不是简单地串行运算的推广,仅仅考虑计算功能的实现是不够的,还需要考虑到通信的设计等与并行环境相关的因素才能充分挖掘并行系统的计算能力。本文讨论了FFT在PC机群环境下的MPI并行算法的设计思路,并对实际运行效果比较分析,得出了一些提高FFT并行效率的解决方法。     

基于DSP并行处理的图像融合系统设计

图像融合是数据融合的一个分支,在军事和遥感等方面都有重要的应用。采用了多DSP构成图像并行处理系统,利用DSP的高速运算功能和并行处理技术,解决了图像融合运算数据量大,不易实时处理的问题,仿真结果表明取得了较好的融合效果。     

并行处理系统中的共享资源互斥操作——锁控制技术的一种应用模型

并行处理系统中的如何解决共享资源冲突是系统结构设计的关键问题之一.传统上的共享资源互斥操作是通过单机操作系统分时模式实现多任务管理,但多模式操作系统的并行节点都具备对共享资源进行更新的权利.为防止共享资源访问冲突,高级锁机制在并行处理中就是解决共享资源冲突的一个关键技术.从系统结构方面对构成互斥操作的锁控制算法进行了分析,并基于NODS设计规划提出了一种切实可行的互斥操作模型,以解决并行处理系统中的共享资源冲突问题.     

运维过程复杂度建模及有效性验证

建立了基于复杂性理论的信息系统运维过程复杂度模型,定义了执行复杂度、参数复杂度、上下文复杂度、交互复杂度和并行复杂度5个指标,给出了指标的形式化定义和计算方法,并且提出了使用归一化函数对指标数据进行处理,以比较单一指标在整体复杂度中所占比重的方法,最后通过开设1个电子邮件服务系统的实验验证了模型的有效性. 该模型可用于度量信息系统运行维护过程的复杂程度,寻找运维热点,进而可以评估和优化运维过程,以提高运维质量和效率.     

一种FFT并行处理机的设计与实现

专用指令集处理器具有数字信号处理器的可编程性和专用处理电路的高速性,以专用指令集处理器为核心构成的阵列式并行处理系统在高速实时处理方面有着非常重要的应用．为此,提出了一种基于专用指令集处理器的快速傅里叶变换并行处理机实现方法．设计了基于精简指令集处理器体系结构的可编程处理单元,以其为核心构成并行处理系统,采用通信矩阵解决了并行系统内各个处理单元间的数据交换问题,实现了1024点快速傅里叶变换的并行处理．实验结果表明,在快速傅里叶变换处理方面,其处理速度比典型数字信号处理器提高30％,且具有系统并行规模大、功能灵活可变、设计复杂程度适当、设计重复利用性好的优点,非常适合在现场可编程逻辑门阵列中以SoC的形式实现．     

一种阵列计算机输入/输出系统的设计

ＡＢＣ９５阵列是采用ＦＰＧＡ设计的多功能互连结构的计算机,多功能互连网络是指支持处理器到存储器的矩阵无冲突访问模式和增强型的处理机到处理机通讯的ＭＥＳＨ网络。ＡＢＣ９５阵列机是一种协处理机方式的ＳＩＭＤ计算机,Ｉ／Ｏ系统的设计非常重要,必须保证通用性好,易于扩展,有足够的数据传送带宽。     

基于 Improved-Hash方法的多维数据划分

针对并行数据库系统的数据分布不合理而引起的操作并行化程度不高的问题,依据均匀的数据划分有利于提高查询效率的思想,提出了以Improved-Hash方法为基础的多维数据划分。此方法在优化并行数据库系统的查询操作,提高系统资源利用率方面有一定的指导作用。     

汽车制动性能分析系统设计

讨论了汽车制动性能分析系统(system for analysis of automobile braking performance,ABPAS)的设计过程,系统采用面向对象的程序设计方法,运用当今流行的软件模块化设计思想组织数据结构,对每个计算模块采用类的形式来实现,每次运行都是该类的一个实例的计算,类与类之间互相独立,使得系统对数据的计算和存储都十分方便,充分体现了面向对象方法的基本特征。     

车辆电控系统中嵌入式数据采集技术

探讨了一种嵌入式车辆电控系统内部的数据采集技术 .通过与电控系统并行工作的方式 ,采集电控系统的各种数据 ,从而为电控系统的开发提供一种非常有效的分析手段 .一方面能够大大加快电控系统的开发进度 ,另一方面该技术也是电控系统网络化故障诊断的基础技术 .该技术的关键是采用多种定时中断 ,包括采样完成中断、定时采集中断、通信中断、实时多任务中断技术等 .本技术通过在车辆自动换档系统中的成功应用 ,证明了该技术非常有效     

JPEG2000中MQ编码器的VLSI结构

提出了一种JPEG2000标准中MQ编码器的硬件设计方法,在采用并行结构的基础上,给出了一种高效的VLSI实现方案．使用的流水线结构使MQ编码器从总体结构上实现几个模块并行执行,用输出并行结构解决了同一时钟产生两个输出的问题,大大提高了输出模块的编码效率．仿真结果表明,该方案不仅能满足JEPG2000实时编码系统的要求,而且具有效率高和占用逻辑资源少的优点．