DELAY JITTER OF A PERIODIC CELL STREAM THROUGH AN ATM MULTIPLEXER IN A BURSTY TRAFFIC ENVIRONMENT

The periodic cell stream is a very important member among the input traffic sources in ATM networks. In this paper, a finite-buffered ATM multiplexer with traffic sources composed of a periodic cell stream, multiple i.i.d Bernoulli cell streams and bursty two-state Markov Modulated Bernoulli Process (MMBP) cell streams is exactly analyzed. The probability mass function of queuing delay, the autocorrelation and power spectrum of delay jitter for this periodic cell stream are derived. The analysis is used to expose the behavior of delay jitter for a periodic cell stream through an ATM multiplexer in a bursty traffic environment. The simulation results indicate that the analytical results are accurate.

微系统用锁相环内建自测试电路的设计与实现

针对微系统中锁相环(phase-locked loop, PLL)输出时钟信号抖动测量精度问题,提出了一种改进的边沿对齐欠采样抖动测量技术。在Simulink中对锁相环电路及其信号抖动进行建模仿真,模拟出真实工作环境的待测时钟信号。构建可集成于微系统内部的,基于边沿对齐的周期抖动测量内建自测试(built in self-test, BIST)电路,记录跳变过渡区的全部不稳定区域,实现对锁相环电路的原位监测。从抖动值、测量分辨率和待测信号频率三个方面,对测量结果和仿真结果进行对比。结果表明,待测信号频率为1 GHz时,周期抖动的测量误差为2.45%。在需要高频率时钟信号的微系统中,所搭建的内建自测试电路能够在较高测量分辨率下实现精度较高的抖动测量。

数字存储示波器时基失真与采样抖动的评价研究

提出了数字存储示波器采样间隔抖动和采样时基失真的一种时域评价方法。通过两段正弦波形段的滑动拟合结果,使用两者间对应点相位上的差异,实现了采样间隔的测量,获得其抖动波形和时基失真的测量结果。在一组仿真数据上进行了实验验证,并揭示了量化误差对抖动评价影响的规律,以及抖动测量结果的周期性变化规律。在数字存储示波器的实测数据上进行了实验验证,获得了有效的抖动波形结果。该方法可以用来观察和比较采样间隔的抖动以及采样时基失真特性。

一种高精度锁相环抖动测量电路设计

锁相环作为数字和模拟电路中不可或缺的基本电路单元,其性能的稳定性在电路工作过程中尤为重要。基于欠采样的抖动测量电路是目前锁相环片上测试领域的研究热点。文中针对目前抖动测量方案存在的测量精度低和测量成分单一的问题,基于欠采样测量原理,设计了一种高精度锁相环抖动测量电路,能够实现周期抖动和长周期抖动的测量。在SMIC 40 nm LL工艺条件下,完成前后仿真:针对多组测试数据,得出周期抖动测量平均误差是2. 81%,长周期抖动测量的平均误差是3. 67%,电路面积为2 448μm2,功耗为0. 37 m W,满足设计需求。

实时操作系统实时性能测试技术研究

实时性能是表征实时操作系统的最重要的性能指标。现代实时操作系统的多任务调度、内存管理、中断处理等机制对系统的实时性能带来了很大的影响。为了对实时操作系统的性能进行详尽的测试,需要对实时操作系统的实现机制进行深入的分析,确定系统的实时时钟精度,选择有代表性的实时性能指标,并制定各实时性能指标的性能测试方法。中断响应延迟是表征操作系统本身最基本的实时性能指标,影响着系统其它方面的实时性能。周期任务调度延迟与应用直接相关,是实时操作系统应用的最直接性能指标。根据中断响应延迟和周期任务调度延迟的产生机理,可以设计并完成实时操作系统的性能测试。

周期性业务流通过ATM复用器的时延抖动分析

ＡＴＭ通信网中需要传送多种业务．其中有一类是具有连续比特流的业务．这种业务的发送信元到达时间是周期性的．本文分析了一种周期性信元流通过ＡＴＭ复用器的排队模型．得出信元流排队时延的概率分布、时延抖动的自相关函数和功率谱．

多功能车辆总线周期扫描表优化设计

针对参与通信的各周期信息特点设计优化的多功能车辆总线周期扫描表对提高列车通信网络的实时性能具有重要作用;标准推荐的周期轮询算法存在周期信息分布不均匀,带宽利用率相差较大的问题,在对周期扫描表的优化设计方法进行深入研究后,提出基于模拟退火算法的优化方案。建立了周期信息通信模型,详细阐述了通信抖动的概念并对其进行了定义。给出了优化目标函数并采用模拟退火算法进行求解,对算法的几个关键步骤进行了设计,并采用改进策略提高了模拟退火算法效率。通过实例仿真证明该算法实现了周期信息在整个宏周期范围内的均匀分布,优化了周期扫描表的构造。

非抢占式EDF算法下周期性任务的最小相对截止期计算

现有的求解周期性任务最小相对截止期的方法均假定任务集是采取抢占式EDF调度算法,并不适用于当任务为基于非抢占式EDF调度算法的场合,如实时通信领域。在分析了非抢占式EDF调度算法的可调度性判定条件基础上,提出了基于非抢占式EDF调度算法下周期性任务最小相对截止期的计算算法。算法通过逐渐增加任务的相对截止期直到使任务集变为可调度的方式,实现某个任务相对截止期的最小化。仿真实验表明该算法具有较好的计算复杂度。

基于大规模混构融合网络的抖动缓冲机制研究

大规模混构融合网络包含了变化的网络集合,如GSM网络、3G移动通信网络、无线数传网络、卫星通信网络等多种通信网络,从而加剧了数据网络的抖动性。对此,提出一种网络抖动缓冲机制来解决混构状态下数据网络的剧烈抖动难题。针对融合网络层计算抖动减缓因子,并根据网络的非相关特性进行缓冲排名,该机制针对网络抖动的随机特性按周期进行操作;最后对该机制进行了仿真实验验证,结果表明:网络抖动缓冲机制能够较好地解决现有状态下的融合式网络的抖动问题。该研究对混构融合网络数据的网络抖动问题的解决有一定的参考价值。

输入输出延时对控制性能的影响分析

为了分析控制任务实施过程中输入输出延时(简称延时)对控制性能的影响规律,建立采样延时控制模型;提出参数延时比用于反映延时大小与采样周期的相对关系;仿真分析了服从不同分布的随机延时及其抖动对控制性能的影响规律;结果表明,延时对不同的性能衡量指标影响规律不同:1)对于超调量,超调量随延时增大而增大;大采样周期控制系统对延时更敏感;抖动的存在增大超调量;2)对于代价指标IAE:各采样周期都存在一个延时的拐点,只有延时大于拐点值时,代价指标才迅速增加;小于拐点值的延时对代价指标的影响非常小,甚至可以忽略;仿真结果为控制任务实施的参数选择及减少延时对控制性能影响的努力方向提供参考。

面向抖动优化的任务静态优先级指派算法

对任务相对截止时限进行优化设置是一种减少输出抖动的有效方法,但现有方法均是针对最早时限优先调度算法,不能适用于任务集采用静态优先级调度算法的场合。为此,提出通过优化优先级指派实现任务集的整体抖动最小化,并给出一种启发式的优先级指派算法。根据单调速率调度算法确定任务的初始优先级,以最小化局部抖动方式依次对任务的优先级进行再调整,从而得到近似最优的优先级指派。仿真实验结果表明,该算法能有效减少任务集的整体输出抖动。

一种用于D类放大器的新型频率抖动电路

提出了一种用于D类放大器的新型频率抖动电路。采用流控模式和容控模式相结合,利用周期数字频率调制,使能量原本集中的频谱分散到离散频率点上,从而使频谱幅度降低,减小D类放大器EMI的辐射。基于0.5μm CMOS工艺,对提出的频率抖动电路进行仿真验证。结果表明,频率抖动点具有很好的均匀性和线性度,并且D类放大器的EMI峰值幅度下降约13 dB;高频频谱连续,扩频效果显著,频率抖动电路面积约840μm2,消耗的最大电流仅为1.2μA。

一种新的高速计算机系统抖动分析方法

计算机系统的时钟速度越来越高,数据传输率越来越快,全面分析高速数字系统的抖动已经成为影响高速计算机系统的基本因素。本文全面介绍了抖动的定义,抖动和漂移的关系,分析和研究了高速计算机系统中存在的抖动问题,并提供了一套新的抖动分析方法,利用泰克公司TDSJIT3抖动分析工具,根据抖动中具体参数进行抖动可视化,抖动建模,将高速计算机系统中的抖动进行时域和频域的分析。

基于锁相环电源噪声引起的周期抖动分析

针对电源噪声在时钟电路的锁相环中引起的抖动问题,通过分析周期抖动和相位抖动与电源噪声间的关系,提出了用于预测电源噪声引起的锁相环抖动峰峰值的计算公式。文中预测的抖动峰峰值与HSPICE的仿真结果间的误差最大为3%,说明了文中公式的有效性。

MIPS-Ⅲ架构的数控系统实时性能评估方法研究

为了评估和优化基于国产MIPS处理器的PC型数控系统的实时性和稳定性,结合数控系统和实时系统的特点,从事件延迟和周期抖动两个影响实时系统时间特性的关键因素出发,提出一套评估基于MIPS的PC型数控系统实时性能和稳定性能的关键指标分析方法 CNC-KDE(CNC-Key Department Evaluation),该方法包含了评估的关键指标选取、关键指标实验数据采集方法、关键指标实验数据的数理统计分析方法.最后根据关键指标分析结果对数控系统的实时性能和稳定性能进行综合的评估.文中还介绍了该方法应用于原型机数控系统的评估实验,实验结果表明CNC-KDE方法能对基于MIPS架构的PC型数控系统的实时性能和稳定性可以进行准确有效的分析和评估.

自偏置PLL电源噪声敏感度分析

该文提出一种基于传递函数的有效方法,可以预测自偏置PLL电源噪声引起的抖动性能。PLL的复制偏置调整器的电源噪声敏感度由小信号分析提取,分析表明需要在闭环带宽和电源噪声敏感度之间做权衡。作为例子,该文分析了一款具体的自偏置PLL电路的电源噪声性能,该PLL为一款相位插值CDR提供时钟。所提方法与瞬态仿真的结果进行了对比,结果表明该方法可以预测周期抖动数值,具有相当精度。同样,该方法也对提高自偏置PLL噪声性能有指导意义。

基于聚类分析的抗时延抖动时隙分配算法

信息传输的实时性是战术数据链的突出特征,要求数据链通信不仅有较好的时延特性,还要具备可靠的时延抖动特性。随机报文流的产生具有随机性、突发性的特点,需按照需求动态地分配时隙,对算法的实时性要求较高。因此,提出基于聚类分析的抗时延抖动时隙分配算法,应用聚类的方法将空闲时隙划分成时隙簇,简化了时隙分配的分析过程。实验仿真表明:该算法分配的时隙能够满足时延抖动的要求,而且算法的复杂度小,可以有效处理周期性随机报文流的时隙分配问题。

基于严格周期与最小抖动准则的混合调度方法

提出一种混合的任务调度方法:当任务集不能整体满足严格周期条件时,选择部分重要的或易于调度的任务进行严格周期调度,其他周期任务基于最小抖动准则调度,也就是使任务相邻作业之间间隔的差值尽可能小。针对这种混合调度方法,给出了严格周期可调度性评价方案,考虑了不同长度作业占据时隙的可行情况,并利用min-plus代数的概念进行转移权重矩阵的乘法运算,用以寻找当前任务的最小抖动时隙分配方案。研究表明,与仅采用最小抖动准则分配的对照组相比,混合调度方法提高了严格周期任务的比例,并且得到的调度方案在最坏情况下抖动率更小。

交换式以太网中周期性固定优先级消息的可调度性分析

为使交换式以太网能满足工业数据通信的实时性要求,首先提出了一种基于固定优先级调度(FixPriority Scheduling,FPS)的实时消息调度模型,由源站点和消息接纳控制服务器对消息进行可调度性判定.另外,通过将消息集在交换式以太网上的可调度性判定转化为对在接收链路上具有释放抖动消息集的可调度性分析问题,给出了实时消息在发送和接收链路最坏传输完成时间的计算公式,进而提出了消息可调度性判定方法,并对相关结论进行了理论证明.

HLS时序系统的研制及其在线运行

研制了用于国家同步辐射实验室（NSRL）合肥光源（HLS）二期工程中的时序系统．系统共输出18路时序脉冲列，提供电子枪、微波源、冲击磁铁、切割磁铁、能谱靶、开关磁铁及调制器1～6各一路触发脉冲，另有6路备份时序脉冲输出．各路脉冲周期、延时及脉宽均可步进调节，最小步长为0.1μs，系统定时精度好于10ns．该系统在线稳定运行时间已超过两年，文中介绍了该系统的软、硬件结构．