自适应滤波语音增强算法改进及其DSP实现

为提高强噪声环境下语音信号的信噪比,增强语音通信的质量,以DSP为平台,构建一个基于自适应滤波技术的单通道语音增强系统。该系统以TMS320F2812为核心,结合其多通道缓冲串口(McBSP)与扩展音频接口芯片TLV320AIC23实现了语音信号的高速采集及输出;同时,利用箕舌线函数更新自适应滤波步长因子并引入解相关运算进行语音降噪处理,有效改善了传统算法适应性差,收敛速度慢,稳态误差大等问题。实验结果表明该算法降噪性能好,能明显提高语音清晰度,且系统稳定性强。     

博物馆展示上的多通道投影融合系统

多通道投影融合是现代展览的重要方式和手段。通过在博物馆展示上设计和实现一个投影融合系统,提出并使用新的三角函数形式的融合函数,论述了运用SURF算法进行特征提取,光流法跟踪的动态图像配准处理方法,分析了投影融合主程序的架构流程,阐述了本方法的特点与利弊,并指出了投影融合向3D 发展的方向。在获取SURF 特征点集和投影变换矩阵后,再进行几何校正,边缘融合,色彩平衡的投影融合三步走流程步骤。经过现场采样评价测试,目测和PSNR数据都说明运行融合效果良好。     

利用多维分级Cache替换策略减少对PCM内存写回量

寻找新型存储材料代替DRAM内存是当前的一个研究热点。相变存储PCM因其具有低功耗、高存储密度和非易失性的优点受到广泛的关注,然而PCM的可擦写次数有限,要用作内存必须考虑如何减少对其的写操作。针对该问题,一种有效的解决方法是优化Cache替换策略,减少Cache中脏块被替换出的数量。现有研究主要通过在插入和访问命中时给脏块设定较高的保护优先级来达到给脏块额外保护的目的,但是在降级过程中不再对脏块与干净块进行区分,这导致Cache可能在存在大量干净块的情况下仍然先替换脏块。提出一种新型的Cache替换策略MAC,它通过一个多维分级结构在脏块与干净块之间设置了不可逾越的界限,使得脏块能得到更有力的保护。模拟实验表明,相对LRU替换策略,MAC以较低的硬件开销代价平均减少约25.12%的内存写,同时对程序运行性能几乎没有影响。     

基于流水化和滑动窗口结构的低功耗指令Cache设计

嵌入式处理器中Cache的应用极大地提高了处理器的性能,同时Cache,尤其是指令Cache功耗占据了处理器很大一部分功耗,关闭不必要的tag SRAM和data SRAM的访问,可以极大地降低功耗。提出了一种流水化的指令Cache访问机制,关闭不必要的data SRAM的访问;并且通过记录指令Cache行的信息和预测下一行的Cache形成一个Cache行滑动窗口,关闭不必要的tag SRAM访问。所提出的方法没有性能损失,在SMIC 90nm工艺下进行功耗分析,其指令访问的功耗降低50%。     

磁共振多通道射频接收线圈性能评估

磁共振成像技术追求高信噪比和快速扫描。与单通道线圈相比,多通道线圈具有高信噪比、高分辨率和成像速度快的特点。为服务于射频线圈设计和制作,开发了基于磁共振k空间数据的多通道射频线圈性能评估软件。此软件可以准确方便地计算多通道线圈噪声耦合矩阵和信噪比。     

SIM300和nRF24LE1的多通道无线数据采集系统设计

设计了由GSM/GPRS模块SIM300和射频收发芯片nRF24LE1组成的无线数据采集系统,实现了对数据的采集与无线传输。系统由嵌入高速单片机的nRF24LE1芯片完成对多路数据的采集、处理和收发,并由SIM300将数据通过网络传递给TCP服务器和手机终端。在完成系统的硬件设计和软件开发的过程中,重点探究了nRF24LE1芯片的多通道收发过程和TCP服务器的建立。该系统具有功耗低、扩展方便等优点,适合多种无线数据采集和传输的场合。     

多核处理器面向低功耗的共享Cache划分方案

随着多核处理器的发展,片上Cache的容量随之增大,其功耗占整个芯片功耗的比率也越来越大。如何减少Cache的功耗,已成为当今Cache设计的一个热点。本文研究了面向低功耗的多核处理器共享Cache的划分技术(LP-CP)。文中提出了Cache划分框架,通过在处理器中加入失效率监控器来动态地收集程序的失效率,然后使用面向低功耗的共享Cache划分算法,计算性能损耗阈值范围内的共享Cache划分策略。我们在一个共享L2 Cache的双核处理器系统中,使用多道程序测试集测试了面向低功耗的Cache划分:在性能损耗阈值为1%和3%的情况中,系统的Cache关闭率分别达到了20.8%和36.9%。     

EMSIM模拟嵌入式系统MMU/Cache的研究与扩展

EMSIM是一款基于指令集的功耗模拟器,EMSIM模拟了嵌入式体系结构各个硬件单元以及指令的执行。本文重点分析了EMSIM对SA-110的MMU/Cache模拟所采用的数据结构和函数模型,并在借鉴Skyeye模拟MMU/Cache的基础上,提出了一种扩展EMSIM模拟MMU/Cache的方法,实现了EMSIM对ARM7100的MMU/Cache的模拟。扩展后的EMSIM能同时模拟SA-110和ARM7100的MMU/Cache。     

窄带末制导雷达多通道实时采集系统设计

本文针对靶场末制导雷达采集需求,设计了一种基于Compact PCI总线结构的多通道末制导雷达回波信号采集系统,实现了对窄带末制导雷达的多路中/低频信号实时同步采集.该系统在信号同步采集控制、数据传输控制等方面进行了优化设计,以满足系统的实时性;同时结构上兼顾了通用性的特点,可以满足多种窄带雷达数据采集需求.     

一类多通道不确定时滞大系统分散鲁棒H∞控制：LMI方法

研究多通道不确定时滞大系统的鲁棒分散H_∞控制问题. 假定不确定性是时不变、范数有界, 且存在于系统、时滞和输出矩阵中. 主要针对动态输出反馈控制问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 通过设定Lyapunov矩阵为合适的块对角结构, 采用矩阵替换的方法推导出了使多通道不确定时滞大系统可鲁棒镇定, 且满足一定的扰动水平的时滞依赖充分条件即线性矩阵不等式(LMI) 有可行解, 并且给出了具有期望阶数的分散鲁棒控制器的设计方法. 数值例子说明了本文提出方法的有效性.