基于并行预测控制的Turbo码译码结构

提出一种基于并行预测控制的Turbo码译码结构. 通过建立预测控制模块(PCA)来预测分量译码器第n+1次的译码外部信息值. 相比于传统的并行译码方案,基于PCA模块的PPC-Turbo结构可以降低译码算法的复杂度,并减少译码时延. 通过对单次外部信息值预测（6～9次）及复次外部信息值预测（6+8、7+9次）,对比了外部信息预测的变化趋势及不同帧长（1?024、512、256、128、64帧）情况下的译码时延,验证了译码时延的减少. 在帧长为1?024、信噪比为0～2?dB时,对译码器2第6～8次的外部信息进行了单次预测,比较了PPC-Turbo与Turbo的误比特率(BER)性能,结果表明,两者的BER非常接近,预测控制模块可以代替分量译码器的一次译码迭代.     

基于云计算的配电自动化集群Lzo无损压缩新方法

针对配电自动化监控系统中大数据集信息和压缩存储率低的问题,提出一种基于Hadoop云计算的信息流集群无损压缩新方法;从监控业务信息流出发,将Lzo无损压缩编码融入Map/Reduce计算任务中,实现对大数据集监控信息流的有效压缩;以配电网监控信息流的处理为例,分别取300万和1000万断面记录进行测试,结果表明:每秒可压缩处理记录数从4万提高至8.4万条,处理效率提高了52.4%,同时压缩比也从55.4%提高至62%,适用于动态量测过程的信息处理,提高了压缩处理的效果。     

A new parallel lattice reduction algorithm for BKZ reduced bases

In order to implement the original BKZ algorithm in parallel,we describe it in terms of parallelism and give its parallel implementation scheme.Then we analyze the efficiency of algorithm’s parallel implementation and show that the speedup factor of BKZ algorithm in parallel is extremely low.Therefore we present a new parallel lattice reduction algorithm suitable for multiprocessor computer architecture.The new algorithm can obtain a BKZ reduced basis and the parallel speedup is effective.Also with the practical results,although the computational complexity increases compared with the original BKZ algorithm,we still indicate that the new algorithm performs well in parallel and the time cost in parallel is less.At the same time,we show that the length of the shortest vector is smaller.     

Map Reduce inspired loop mapping for coarse-grained reconfigurable architecture

Our work investigates how to map loops efficiently onto Coarse-Grained Reconfigurable Architecture （CGRA）. This paper examines the properties of CGRA and builds MapReduce inspired models for the loop parallelization problem. The proposed model has a more detailed performance metric and a more flexible unrolling scheme that can unroll different loop levels with different factors. A Geometric Programming based approach is proposed to resolve the optimization problem of loop parallelization problem. The proposed approach can find the optimal unrolling factor for each level loop, resulting in better parallelization of loops. Experimental results show that the proposed approach achieved up to 44% performance gain compared to the state-of-the-art loop mapping scheme.     

混沌系统和DNA编码的并行遥感图像加密算法

目的 针对传统基于混沌系统的图像加密算法在加密遥感图像时存在速度差、安全性不足等问题,提出一种混沌系统和脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid,DNA）编码的并行遥感图像加密算法,提升图像加密的效率和安全性。方法 利用明文图像的安全散列算法256（secure Hash algorithm 256,SHA-256）哈希值修改混沌系统的参数和初始值,提高算法的明文敏感性,并通过2维Hénon-Sine映射置乱图像,打乱像素之间的分布规律;然后利用图形处理器（graphics processing unit,GPU）并行计算密钥序列,缩短加密时间,通过选择多个高维混沌系统和修改混沌系统初始值确保密钥序列的随机性;最后利用密钥序列和GPU对图像进行DNA并行加密,得到最终的密文图像。在DNA并行加密过程中,生成一种DNA-S盒,对DNA编码进行非线性替换。结果 在遥感图像以及普通彩色图像上的仿真实验和安全性分析结果表明,本文算法在加密遥感图像上速度达到80 Mbit/s以上,密钥空间大于10²⁰⁰,信息熵趋近于8,密文图像直方图平坦均匀,且通过了美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）随机测试以及卡方检验;与其他算法相比,本文算法在密钥空间、相邻像素相关性、像素改变率（number of changing pixel rate,NPCR）、统一平均变化强度（unified averaged changed intensity,UACI）和信息熵等评价指标上更接近理想值。结论 本文算法在大幅提升加密速度的同时,保证算法足够安全,能够抵抗各种攻击,适合遥感图像以及大容量图像的保密存储和网络传输。     

SAR成像应用特征分析及硬件设计空间讨论

合成孔径雷达SAR是一种主动式的对地观测系统.近年来SAR逐渐朝着多平台化发展,陆续出现了在无人机、探测车等小型移动平台上.SAR成像是运行在SAR上的成像程序,由于新的特殊运行环境的出现、其对低能耗和高算力有了更严格的要求.如何针对特定的平台,提供高性能、低功耗的应用支持,便成为其核心要点.对SAR成像计算和访存等特征进行了分析,针对性地进行了程序优化并测试了该程序在x86平台上的性能,以获得可靠的性能参考.在此基础上,面向DSP+FFT加速器的硬件结构,构建了一个算力配比数学模型,为硬件设计提供解决方案.     

软件多分支开发代码漏合问题及解决途径

代码管理是软件开发过程的一个重要的环节,随着软件需求和功能的日益复杂,多分支开发场景越来越普遍,使得代码管理的难度直线上升,分支间代码漏合问题也应运而生,严重影响了开发的效率和版本的交付质量,本文根据个人的代码管理经验,对常用的分支管理模式进行了研究与分析,并主要基于分支开发、分支发布模式对多分支代码漏合问题进行了解决途径的研究.实践应用结果表明可以有效避免分支代码漏合问题,优化代码管理过程,提高整体代码管理的效率.     

基于申威1621处理器的BLAS一级函数优化

BLAS (Basic Linear Algebra Subprograms)是一个基本线性代数操作的数学函数标准, 该库函数分为三个级别, 每个级别提供了向量与向量(1级)、向量与矩阵(2级)、向量与向量(三级)之间的基本运算. 本文研究了在申威1621处理器上BLAS一级函数的优化方案, 以函数AXPY为例, 充分利用平台的架构特点对其进行性能调优,设计了自动的线程分配方案. 实验结果显示优化过后的BLAS一级函数AXPY相对于GotoBLAS参考实现版本的单核和多核加速比分别高达4.36和9.50, 对于每种优化方式均得到了一定的性能提升.     

k元n方体网络的子网络可靠性

并行计算机系统互连网络的拓扑性质对系统功能的实现起着重要的作用。为了衡量基于[k]元[n]方体网络构建的并行计算机系统的容错能力,研究了边故障模型下[k]元[n]方体网络中[k]元[(n-1)]方体子网络的可靠性。当[k(k≥3)]为奇数时,分别在固定划分模式和灵活划分模式下得出了[k]元[n]方体网络中不同数目的[k]元[(n-1)]方体子网络保持无故障状态的平均失效时间的计算公式,并通过仿真实验验证了理论结果的精确性。研究表明,当[k]为奇数的[k]元[n]方体网络中有边故障发生时,相比固定划分模式,在灵活划分模式下不同数目的[k]元[(n-1)]方体子网络保持无故障状态的平均失效时间更大。