高性能雷达信号处理系统设计与实现

针对现代雷达信号处理功能繁多、运算复杂、数据量大及高速实时处理的要求,设计完成了一种基于新一代DSP芯片和标准CPCI总线的高性能通用雷达并行信号处理系统,该系统以高性能DSP芯片为核心处理节点,采用各节点互联的网状分布式并行处理结构及数据流水处理方式实现多DSP的完全并行处理,已完成的系统结构简单清晰、通用性和可扩展性好,符合雷达信号处理的特点.系统控制计算机可通过标准总线实现灵活方便的系统功能重构和结果获取,使得用户在不改变系统硬件的基础上,完成不同要求的雷达信号处理功能.     

一种新的图像处理系统的研究

针对当前图像处理系统存在的处理性能和系统灵活性等问题,提出了一种采用可重构技术和图像并行处理技术实现的图像处理系统。研究了动态可重构技术理论及可重构系统的特点,并且研究了图像并行处理系统的设计及算法实现的方法,分析了目前图像处理系统中存在的问题,利用FPGA(Field)可以多次重复配置的特性,设计了可重构图像并行处理系统。同时,在研究了分布式算法的基础上,实现了图像处理算法。设计了采用多IP核实现图像并行处理系统。系统可以根据计算任务的不同,并同时考虑到并行处理系统负载平衡性,设置不同的计算节点数量,达到了既能够满足系统的需求,又可以节约硬件成本的效果。通过实验,验证了系统的可行性。     

分布式计算系统的设计实现与性能研究

企业信息化管理手段越来越丰富,大数据的处理却成为许多技术型企业的发展瓶颈,本文以某销售企业的进销存管理系统为蓝本,研究从传统单服务器系统升级为支持分布式并行处理的多服务器系统,即重构企业私有云平台的技术实现方式.该方式采用分治策略,调用系统预设的算法,将大数据任务均匀分解为若干规模较小的子任务集群,由中心控制节点根据系统动态负载均衡原理分发到对应的空闲子任务处理节点上,再将全部子任务计算结果统计汇总,实现大数据任务的分布式处理功能.该系统主要应用于解决企业对海量数据挖掘的需求.     

物联网中分布式监控和查询系统仿真研究

在大规模的物联网系统中,基于查询计划的方法严重依赖于中心节点的查询优化技术。提出一种基于状态迁移的分布式推理和连续查询的处理方法,并对查询处理状态进行压缩。根据各种体系结构的优势和不足,结合RFID标签自带存储介质的特性,提出一种利用RFID自带存储介质进行状态迁移的方法。最后将上述提出的数据清理、存储方法和复杂事件处理方法相结合,形成对物联网中物品的监控。对于离线查询处理,设计了基于分布式哈希表的单标签查询方法(RfidDHT)以及基于多层超级节点对等网MLSP的查询处理方法。     

对象存储系统中基于监控的动态负载均衡方法

负载均衡在存储系统领域一直是研究的热点,但在分布式的对象存储系统中的应用与实现方面仍存在缺陷.针对对象存储系统中负载均衡方法大都依靠经验或有限的动态配置指导自适应算法进行、在负载再平衡过程中无法控制迁移节奏,算法实现复杂,未充分考虑存储节点实时负载状况等不足,提出了一种基于监控的动态负载均衡方法.该方法将监控系统引入对象存储系统,完成对各存储节点负载状况的实时感知;根据节点负荷、异构性等因素进行综合估计来触发迁移算法,避免了依靠经验及预设值指导算法执行;利用监控系统灵活的自定义事件触发机制和故障自动化处理机制,设计负载迁移策略,动态完成节点间的负载再平衡,降低算法实现复杂难度;使用监控系统动作执行过程中的多步操作顺序流控制完成一次一迁移,有效掌控负载迁移节奏.将该方法应用到自主研发的对象存储系统CSCloud进行验证的结果表明,该方法能及时获取集群中各节点的负载信息,并实现及时、准确的动态负载平衡,为对象存储系统和其他分布式存储系统实现负载均衡提供了新思路.     

移动P2P网络中能量有效连续查询研究

在移动P2P网络中一个基本应用问题是访问分布式空间数据库中的数据对象,同时节省电量.文中提出了在移动P2P网络中能量有效连续查询处理（Energy Efficient Continuous Query Processing,EECQP）算法,包括范围查询和k个最近邻居节点查询（k-nearest-neighbor queries, k-NN）.EECQP算法能够提供移动用户找到一个有质量保证的连续查询结果.EECQP算法主要的想法是允许用户与节点合作,持续保存查询结果,而不是总是从头开始处理查询,从而减少通信开销.实验结果表明所提出的EECQP算法对于范围查询和k个最近邻居节点查询在通信开销和QoS保证是能量有效和可扩展的.     

分布式Web服务QoS注册中的高效负载均衡方法

该文提出了一种分布式Web服务QoS注册系统的负载均衡方法。提出了节点负载状态划分的概念。根据负载状态采用不同的负载信息散布策略,极大地减少了网络消耗。提出了基于简单协商的负载均衡方法。负载均衡用数据复制的方式,主要特点是在进行实际负载均衡操作以前即与复制目标节点进行协商,提出合理的复制需求,然后根据对方提供的资源情况,发起复制。提高了负载均衡的效率,降低了复制的盲目性。该方法在分布式Web服务QoS注册原型系统中进行了实验,达到了较好的效果。     

基于网络拓扑的分布式可扩展对等网模型设计

针对当前主流P2P路由模型存在的缺陷和不足,提出一种基于网络拓扑的分布式可扩展的对等网络模型,该模型设计以Gnutella,Napster和Chord子网为研究对象,提出综合路由维护机制,对普通节点和边缘节点采用不同路由策略,在节点加入退出机制以及路由维护策略中,新模型既降低网络的负载又提高了网络的可用性,仿真测试表明新型网络模型的平均时延和查询跳数均比chord网络模型低.     

神经网络加速器指令控制系统设计

深度神经网络在图像语音智能化处理领域的应用越来越广泛,但其算子、参数类型多,计算、存储密集大的特点制约了在航空航天、移动智能终端等嵌入式场景中的应用.针对这一问题,提出了解耦输入数据流,进行高效流水并行处理的思路,设计了一种神经网络加速器指令控制系统.不同算子的输入数据循环分块后,对应到指令组配置中,多状态机协同完成指...     

科学数据网格中分布式查询处理体系结构的研究

数据网格是一种有效的分布式数据管理体系结构，该结构下的分布式查询处理和其他环境下的分布式查询处理有很多不同的地方，如结点的自治性等。根据科学数据网格分布式查询处理的特点．提出了该环境下分布式查询处理的体系结构，并给出其协商机制。     

P2P文件传输中网络资源搜索策略改进

资源搜索和共享是P2P网络中重要的应用,进行高效资源的查询是提高系统效率、增强系统可扩展性的重要的技术问题.介绍了对等网络的基本特征和一些主要改进查询策略,同时分析了这些策略存在的问题,并在此基础上提出了一种基于资源路由表的缓存策略,最后对此方法进行模拟仿真,证明该策略可以有效地提高非结构化文件传输系统的效率及可扩展性.     

Development of an Event Stream Processing System for the Vehicle Telematics Environment

In this letter, we present an event stream processing system that can evaluate a pattern query for a data sequence with predicates. We propose a pattern query language and develop a pattern query processing system. In our system, we propose novel techniques for run‐time aggregation and negation processing and apply our system to stream data generated from vehicles to monitor unusual driving patterns.     

Scheduling algorithm for stochastic job stream cipher service based on load balancing

Business stream parallel processing system face the situation of the diversity of cipher service requests,the cross of serial mode and parallel mode,the intercross of different business data flow,and the demand of high speed and high reliability in security field.In order to improve the parallel processing efficiency of multi-cryptographic algorithm,load balancing was used as scheduling objective.Based on hierarchical hardware scheduling method (HHS-ACDID),considering the processing node’s storage capacity and processing speed,a load balancing scheduling algorithm was approved to support non related tasks and related tasks at the same time,which achieves the high speed cipher processing throughput.Simulation results show that the algorithm can complete dynamic scheduling of data stream system and get better load balancing effect.Compared with HHS-ACDID,the efficiency of the algorithm is improved by about 12%.     

基于空间数据与流数据集成管理的交通实时监控系统设计与实现

实时交通数据以流的形式持续快速到达,智能交通系统在地理空间数据的基础上处理实时交通数据。从数据存储、数据查询等角度来看,传统关系数据库技术在同时处理空间数据和流数据方面具有不足。基于GIS的实时交通监控原型系统集成现有的空间数据和流数据管理技术,支持静态查询、连续查询和混合查询,为交通用户提供高质量的服务。     

SQLS: A Storm-Based Query Language System for Real-Time Stream Data Analysis

In this work,a Storm-based query language System (SQLS) is proposed for real-time data stream analysis.The system is compatible with Continuous query language (CQL) specification.It supports both continuous queries and one-time queries over streaming data,and meets the requirements of user experience (traditional SQL queries) and QoS (such as real-time and throughput).In order to better meet the requirement of throughput and enhance the processing efficiency,the load shedding algorithm and cache optimization are employed during the implementation of SQL-like operators.Finally,performance testing of the proposed SQLS has been conducted on standalone Storm platform and Storm clusters.Experimental resuits show that our system can not only meet the needs of users,but also extend the function of real-time streaming queries processing.     

基于S4框架的并行复杂事件处理系统

针对复杂事件处理技术在单机的吞吐量瓶颈,而现有通用并行框架不适合复杂事件处理系统的问题,在分析现有并行技术的基础上,设计了14种复杂事件处理操作符,提出了以操作符为单位并行的复杂事件处理系统框架,给出了基于操作符的事件流负载分流方法。并基于S4系统实现了并行复杂事件处理系统,提供比单机运行更高的可靠性和吞吐率。通过集群上的实验证明,在一定范围内,该系统的吞吐量可随集群节点数增加而线性增长。     

Design and evaluation of a distributed scalable content discovery system

A content discovery system (CDS) allows nodes in the system to discover contents published by some other nodes in the system. Existing CDS systems have difficulties in achieving both scalability and rich functionality. We present the design and evaluation of a distributed and scalable CDS. Our system uses rendezvous points (RPs) for content registration and query resolution, and can accommodate frequent updates from dynamic contents. Contents stored in our system can be searched via subset matching. We propose a novel mechanism that uses load balancing matrices (LBMs) to balance dynamically both registration and query load across nodes in the system to maintain high system throughput even under skewed load. Our system utilizes existing distributed hash table (DHT) mechanisms for CDS overlay network management and routing. We validate our system's scalability and load balancing properties using extensive simulation.     

Load-Balanced Location Management for Cellular Mobile Systems Using Quorums and Dynamic Hashing

This paper presents a new distributed location management strategy for cellular mobile systems. Its salient features are fast location update and query, load balancing among location servers, and scalability. The strategy employs dynamic hashing techniques and quorums to manage location update and query operations. The proposed strategy does not require a home location register (HLR) to be associated with each mobile node. Location updates and queries for a mobile node are multicast to subsets of location servers, which change with time depending on the location of mobile node/querying node and load on the servers. Simulation experiments demonstrate that such dynamism prevents situations of heavy load on some location servers when mobile nodes are not uniformly distributed in space, or when some mobile nodes have their location updated or queried more often than others. Also, queries return the latest location information of a mobile node with a very high probability. The proposed scheme requires at most one unicast and two rounds of message multicasting for location update and query operations. All multicast messages have a small payload and are restricted to the high bandwidth wired part of the mobile network resulting in low communication overhead. Moreover, if a quorum of location servers gets overloaded, part of its load can be transferred to another lightly loaded quorum using dynamic hashing techniques.     

Research of proactive complex event processing method

Based on the preliminary analysis results of the indeterminate event stream that generated by the sensors and control purpose equipment of CPS,the adaptive dynamic Bayesian network and parallel Markov decision process model were used to support the proactive complex event processing.In order to resolve the vast state space issue of Markov decision process for large CPS,states partition and reward decomposition methods were proposed to parallel the decision making process.The experimental result based on the simulation of traffic network shows that proposed method can process event stream effectively and has favorable scalability.     

一种基于FPGA的并入并检AOS帧同步检测方法

针对高速串行码流或并行码流的同步搜索,提出一种新的并入并检AOS帧同步检测方法,该方法在FPGA平台上,采用了并行帧同步码检测器来降低芯片的处理时钟频率,具有处理时钟频率低、误锁概率小、平均同步时间短以及芯片资源使用少等特点。