基于虚拟化的软件定义DSP计算技术研究

随着天基计算密集型任务快速增长,星上任务对计算的需求也随之迅猛上涨。星载计算机系统通常采用异构电子系统,其“算力”被封闭在独立的星载计算机内,各计算资源不能彼此共享,容易产生资源浪费,且各个嵌入式软件和可编程逻辑采用非标准的编程,不支持统一升级和综合调用。针对此问题,以异构CPU和DSP计算资源作为研究重点,设计一种基于虚拟化技术的软件定义DSP计算架构,通过分析当前所面临的抽象化和多租户的技术挑战,并借鉴异构GPU和FPGA相关虚拟化技术,综合运用硬件抽象层、时分复用虚拟化、接口调用重定向、组件注册和数据路由等技术,实现DSP异构计算资源多用户共享和高效统一调用。试验验证表明,软件定义DSP计算架构可实现星载异构计算系统软硬件灵活解耦,并支持多个用户和应用同时访问和调用单个DSP计算资源。

基于DSP模式的计算机图像处理算法研究

基于DSP架构模式,提出了一种CNN卷积神经网络算法,并将其运用到计算机图像处理中。研究过程中,采用DSP技术进行计算机图像获取、算法处理、算例分析和结果优化,大大提高了计算机图像算法处理质量和效率。经过算法测试验证,结果表明,基于DSP数字信号处理器搭建多DSP并行处理架构模式,采用CNN卷积神经网络算法进行计算机图像处理,能够提高图像处理精度。该算法运行时的性能较高,功能低,CPU占用率不高,且DSP计算机处理系统在多DSP并行处理架构模式下进行算法分析,系统的稳健性和可靠性高,能够适应不同规模级别下的计算机图像处理数据集的处理速度、精度、资源消耗和功率要求,可为计算机图像算法处理提供准确、高效、经济的解决方案,对于计算机图像处理算法设计和优化以及应用具有较好的实用参考价值。

基于GA-BP网络的数控机床工作台定位误差分析

为了提高数控机床对测试误差的补偿效果,开发一种通过遗传算法(GA)来完成BP网络的优化过程,并加入坐标参数、运动速度指标,建立工作台的定位误差仿真模型。先通过Matlab软件构建得到GA-BP模型,得到优化权值与阈值后,再将结果移植至DSP内开展建模与预测,由此促进预测速率的大幅提升。研究结果表明:以DSP构建的预测系统对各定位误差残差分布进行预测得到的范围是-0.69~0.51μm。采用GA-BP网络构建的模型进行预测时达到了更高精度。

DSP+CPLD实现CPS-SPWM下的单相多电平脉冲

载波相移调制SPWM(CPS-SPWM)技术是多重化和正弦波脉宽调制(SPWM)技术的有机结合。针对在CPS-SPWM调制下,单片DSP计数器和PWM输出口的局限,设计了一种DSP+CPLD的系统,实现了单相7电平和9电平脉冲输出。实验表明:用DSP+CPLD构成的系统突破了目前单片MCU的限制,使得CPS-SPWM技术在大功率装置上应用更加灵活、实用。

基于ADSP-TS101S的多片DSP并行软件设计

合成孔径雷达(SAR)实时成像处理是一种典型的流水线结构,要分为很多步骤分开进行处理,并且数据量大,算法复杂.根据这些特点,我们基于ADSP-TS101S芯片,利用其链路口进行点对点通信,设计了松耦合结构通用多DSP并行信号处理板,以进行雷达实时成像处理.基于此板,我们对松耦合多片DSP的互联拓扑结构及如何利用乒乓原则增加并行度进行了介绍,并对此种结构多片DSP平台进行并行软件设计的基本方法进行了研究.最后,举例说明,对SAR处理中常用的大点数FFT算法,进行了具体实现.实践证明,利用这些方法进行多DSP并行软件设计既简洁又高效.

基于ADSP-TS201的多DSP并行系统

介绍了一种基于ADSP TS201的多DSP并行系统设计与实现,以及其作为软件无线电平台的实际应用。重点分析了多DSP并行系统实现中的主要关键技术,即多DSP并行网络结构的设计、并行系统的控制管理软件的实现以及并行解调处理模块的任务分配。通过具体应用说明,该多DSP并行处理系统充分地体现了软件无线电的基本思想———模块化、扩展性和软件加载能力,作为软件无线电的通用硬件处理平台具备易修改、易维护的特点。

dsP21-625通过激活P21基因表达抑制前列腺癌细胞的增殖

目的:探讨人工合成小分子双链RNA-625(double-stranded RNA-625,ds P21-625)对前列腺癌细胞P21基因的激活作用及对细胞增殖的影响。方法:将人工合成的ds P21-625(ds P21-625组)和ds Ctrl质粒(ds Ctrl组)分别转染至前列腺癌细胞株PC-3和DU-145。用实时荧光定量PCR和Western blotting分别检测转染后各组前列腺癌细胞中P21、细胞周期素E(Cyclin E)和细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK2)m RNA及蛋白的表达水平,流式细胞术、MTT实验和克隆形成实验分别检测细胞周期分布、细胞增殖和克隆形成能力。结果:与ds Ctrl组比较,ds P21-625组PC-3和DU-145细胞中P21 m RNA水平升高(均P<0.01),Cyclin E和CDK2 m RNA表达水平下调(均P<0.01);ds P21-625组PC-3和DU-145细胞中P21蛋白表达上调(均P<0.01),Cyclin E和CDK2蛋白表达下调(均P<0.01);ds P21-625组细胞S期和G2/M期的细胞比例减少(均P<0.05),G0/G1期的细胞比例增加(均P<0.01);ds P21-625组细胞增殖活力降低(均P<0.05)、克隆形成数减少(均P<0.05)。结论:ds P21-625上调前列腺癌细胞中P21 m RNA及蛋白的表达,下调Cyclin E和CDK2 m RNA及蛋白的表达,抑制前列腺癌细胞的增殖能力。

一种采用定点DSP实现的1.8kbps MBE-LPC声码器

提出了一种结合 MBE(多带激励 )模型和 LPC(线性预测编码 )模型的 1 .8kbps声码器 .在这种声码器中 ,采用 LPC特征参数来代表语音帧的频谱 ,利用 LPC残差进行基音提取和多带清浊音判决 ,采用 MBE模型合成语音 ,并在高频浊音带的语音合成中混以清音 .在定点 Mo-torola DSP560 0 2 EVM上 ,可以在 1 .8kbps的码率下对语音进行实时的编解码处理 ,具有存储量和计算量较小的特点 .其合成语音质量超过了 LPC- 1 0 e.

基于TMS320LF2407A DSP的感应电动机转矩-转速特性测定系统

论述了直流测功机自动测定感应电动机转矩-转速特性的原理及系统结构.具体设计了励磁调节电路、电枢外接电子电阻电路、转速信号处理电路、转矩信号处理电路、电平转换电路、电流信号调理电路以及串口通信电路,并基于数字信号处理器TMS320LF2407A设计了控制电路.实验证明,该系统能够较好地测定感应电动机的转矩-转速特性.

矩阵式交-交变频电源中DSP控制器的时间分配

介绍了矩阵式变换器的工作原理和空间矢量调制的控制策略 ,并以 DSP为控制器、IGBT为功率开关 ,制作了一套矩阵式交 -交变频电源实验装置。通过编制相应的控制软件 ,以 DSP为控制器 ,进行时间合理分配控制 。

基于DSP的MPEG-1音视频的软件合成方法及其应用

文章介绍了一种在 TMSC60 0 0系列 DSP芯片上实现 MPEG-1标准的音视频数据合成的软件实现方法 ,详述了音视频信号的同步与实时播放的实现要点 ,同时介绍其相关应用。该实现方法可以满足在嵌入式网络多媒体监控系统中实时编解码并显示的应用需求 。

基于DSP的扭矩-转速复合信号模拟器设计

介绍一种基于DSP的发动机控制器实物在回路仿真的扭矩-转速复合信号模拟器,其将扭矩-转速复合信号的一个周期信号分解为包含高-低-高-低4个时间段的2个脉冲,利用DSP的高速定时中断精确控制每个脉冲的高低电平切换时刻;通过对输出信号的精确测量,补偿因中断延迟造成的周期和相位的误差;通过串口中断接收模型计算机输出的扭矩-转速的特征参数,将其存储于定义的一种先进先出缓冲区结构体中,并在定时中断中对特征时间参数进行保护性更新。

基于ADSP-TS201S的多DSP并行系统设计

为满足宽带雷达信号处理对处理速度和实时性的要求,提出一种基于4片ADSP-TS201S的DSP并行系统设计。通过分析比较3种ADSP-TS201S的并行处理结构,结合实际需求,采用外部总线共享与链路口混合耦合的多DSP并行处理系统方案。在设计中,利用FPGA实现数据传输和CPCI接口的逻辑控制。经验证,该系统具有运算能力强、片间通信灵活、并行处理效率高等优点。

基于希尔伯特-黄算法瞬时测频的DSP实现

文章阐述了希尔伯特-黄瞬时测频技术的基本原理,介绍了希尔伯特-黄瞬时测频算法的DSP软件实现,包括系统软件设计框架介绍、子系统任务划分、DSP/BIOS的应用、BOOT模块、数据处理模块和HPI模块等内容,并给出了实际系统的性能分析。

基于FPGA和多核DSP的雷达信号处理架构设计

本文首先列出了信号处理系统开发设计流程,然后根据设计参数分析算法和硬件平台的选择。文中重点分析了多核DSP中算法数据流传输与划分,核间通信与同步。最后给出了多核DSP的存储空间和传输时间以及计算时间的分析。

基于飞腾DSP的多视场星敏感器信息处理系统设计

星敏感器是自主导航姿态控制系统中的重要组成部分之一。作为星敏感器的核心部件,信息处理系统对其整机性能有重要影响。基于飞腾多核DSP+复旦微FPGA架构设计了一种全国产化多视场星敏感器信息处理系统。在设计中采用EMIF接口和GPIO接口与复旦微FPGA进行数据交互及控制,将2片串行Flash用于存储星库数据和启动程序,将2片DDR3芯片用于缓存数据。详细介绍了信息处理系统的整体软件流程设计、算法流程设计及实现。经试验验证,该系统可稳定运行并输出正确姿态。在星图分辨率为2048×2048的情况下,系统无初始指向时的数据更新频率为20Hz,有初始指向时的数据更新频率为625Hz。运算性能约为普通ARM架构的3倍,对于提升多视场星敏感器的实时性、丰富其工程化实现方法具有重要意义。

基于DSP+FPGA实现MPEG-2 TS流解复用的系统设计

为了保证MPEG-2 TS流解复用的质量,提出了一种基于DSP和FPGA共同实现MPEG-2 TS流解复用的设计方案。该系统实时处理,包含软件和硬件两个部分。试验证明,该设计能使DSP时钟稳定地工作在160M,即使图像处理速率高达80Mbps时也能够很好的保证图像的质量,达到了预期的设计目的。

A Flexible DSP-Based Network forReal-Time Image-Processing

This paper proposed a general purpose real-time image processing system based on a flexible DSP-based Network, which is implemented by a high bandwidth communication channel, links. The links is realized using FPGA and provides a bandwidth of 12. 8 Gbit/s. Using the links, The topologic of multi-DSP system can be changed online to meet the variabilities of the parallel algorithm of image processing. The system can be assembled with utmost tens of boards and maintain the high communication speed. Analysis of the system adaptivity to image processing is testified followed by actual results. Key words real-time image processing - multi-DSP - flexible - scalable - FPGA - links CLC number TP 303 Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (60135020)Biography: MAO Hai-cen(1973-), male, Ph.D. candidate, research direction: artificial intelligence, expert system, pattern recognition and image processing

基于DSP的HT-7极向场多变量控制处理

为提高实时性,根据HT-7极向场多变量控制器的工作原理,以DSP技术为主,设计控制器的硬件结构。在研制用于核心数据处理的DSP卡中,注意有效结合DSP芯片TMS320VC33与其他芯片的技术特性,如采用双口RAM实现数据传输与处理的并行,利用DSP仿真器实现程序的固化等,使其各项功能满足控制处理要求。在发挥硬件特性的基础上,合理优化了控制过程与处理算法,如采用DMA传输技术、定时器中断等保证控制处理的实时性,进行了软件开发。

基于DSP的三相交-交变频器控制系统

研究了基于DSP的三相交 -交变频控制系统 ,并设计了相应的零电流检测电路 ,同步信号检测电路和I/O扩展电路。实验结果表明该方案是可行。