基于LabVIEW的数字核信号处理平台的研发

数字核信号处理平台的研发对数字核谱仪设计中的信号处理方案与参数的选择具有重要意义。基于LabVIEW的数字核信号处理平台的研发,主要实现数字核信号的滤波成形、堆积识别、幅度提取、计数率校正功能,处理的数字核信号可以是系统中实际采样的核脉冲信号,也可是实验中的仿真数据。论文采用LabVIEW的虚拟仪器技术,结合计算机硬件资源,通过对实际采样的核脉冲信号进行处理,搭建了一套数字核信号处理平台,节约了开发成本,人机交换界面友好直观、操作方便,在实际研究与应用中具有广泛的意义与价值。

基于FPGA的数字核信号处理系统的研究

核能谱是核物理研究、射线探测和核技术应用领域中获取的重要信息,对其测量技术的改进一直为热点研究问题。论文基于FPGA设计一套数字核信号处理系统,对高速ADC采样后的数字核信号通过FPGA控制的高速USB接口电路,直接传送给计算机的测试平台以实现核信号的离线处理,同时该数字核信号在FPGA中实现其滤波成形、堆积识别,基线恢复等功能,得到的能谱通过USB接口传送给计算机。通过测试,系统既能实现原始核信号的传输与保存,又能实现数字核信号的在线处理。

数字核信号处理平台设计

介绍了基于Flask框架的数字核信号处理平台设计.该平台对单个采集任务上传的数字核信号进行实时滤波,获取能谱和脉冲计数,任务完成后原始核信号数据以数据包保存于服务端.该平台还对数据包里的原始数据使用平台提供的滤波、去堆积、获取能谱和脉冲计数等算法程序进行综合分析.同时也开发了一套基于网页技术的人机交互界面,可以让用户与服务端友好地交互.

多核数字信号处理器矩阵乘卷积算法性能评测

矩阵乘卷积算法能够为各种卷积配置提供高性能基础实现,是面向给定芯片进行卷积性能优化的首要选择。针对国防科技大学自主研制的飞腾异构多核数字信号处理器(digital signal processor,DSP)芯片的特征以及矩阵乘卷积算法自身的特点,提出了一种面向多核DSP架构的高性能并行矩阵乘卷积实现算法ftmEConv。该算法由输入特征图转换、卷积核转换、矩阵乘以及输出特征图转换这四个均运行在通用多核DSP上的并行化部分构成,通过有效挖掘通用DSP核中功能单元的潜力来提升各个部分的性能。实验结果表明,ftmEConv实现了高达42.90%的计算效率,与芯片上的其他矩阵乘卷积算法实现相比,获得了高达7.79倍的性能加速。

数字化核信号梯形成形滤波算法的研究

为方便而快捷地开展数字化成形系统的研究,作者分析了数字核信号梯形滤波算法,建立了一种运用MATLAB实现梯形滤波器的参数优化的方法,并用此方法讨论了各参数对滤波效果的影响.

基于C6678多核数字信号处理器的声纳信号并行处理设计

针对多核并行机制下,共享资源争夺激烈,硬件能力提升难以切实转变成程序效率提高的难题,通过协调存储器访存和核间同步等关键问题,研究了一种基于C6678多核数字信号处理器的声纳信号多级并行处理方法,包括核间流水线设计、数据传输与中央处理器并行设计和指令流线设计。以声纳二维相控方位滤波为例,介绍各级设计的实现方法,逐个测试并行性能,并编制实时处理软件。测试结果表明,该方法能够实现存储器访问和中央处理器运算并行,极大提高程序执行效率。通过采用该方法开发的实时处理系统,具有集成度高和实时性强的优点,获得了高航速下海中浮球和配重条石清晰的实时成像效果,具有工程应用价值。

飞思卡尔基于StarCore的多核数字信号处理器

3G时代的到来为应用于网络和无线基础设施的数字信号处理器（DSP）供应商带来巨大的市场机遇。中国手机用户在2006年的头7个月中，增长了超过383万，手机用户占总人口的32.7％，达到432亿。中国宽带用户在2006年前7个月中增长了900万达到4630万，DSL宽带用户达到3330万。作为全球第一位的基于StarCore技术的DSP供应商和第二大可编程DSP供应商，飞思卡尔半导体利用其在多核处理器设计领域的专业知识和先进的处理技术，满足客户以较低功耗获得更高信号处理性能的需求，并帮助加快客户的设计周期，缩短产品上市时间。

基于多核DSP的星载双基FMCW SAR成像算法实现

调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)降低了传感器的峰值传输功率,使系统的重量和成本最小化,被广泛应用于机载平台。将双基地构型与FMCW技术相结合,应用于星载平台,即构成星载双基地FMCW SAR。本文对距离多普勒(range-Doppler,RD)算法进行改进,建立起一种高性能的适宜星载双基地平台的FMCW SAR成像频域算法,这种算法的处理精度明显提高,成像效果更好。基于多核数字信号处理器(digital signal processor,DSP)构建适用于星载双基SAR成像算法的并行处理架构,完成软硬件设计实现。验证了所提软件架构可以满足实时成像需求,以及算法工程化实现的可行性。

核信号数值仿真方法的研究及应用

提出并建立了一种数值仿真方法,通过计算机模拟,生成各种数字化核信号波形,以此作为工具开展核信号数字处理方法的研究。通过准高斯滤波、梯形滤波和匹配滤波算法对数字核信号处理结果的研究与比较表明,提出的方法是准确而可行的。

基于FPGA的核信号高速采集系统的设计

对核信号高速采集系统的研究可实现数字核信号处理方法的改进与算法的验证,以及对数字化核能谱测量系统性能指标的提升具有重要意义。研发一套核信号高速采集系统,通过高速ADC将信号调理电路输出核脉冲信号进行采样,同时在FPGA系统中实现FIFO、USB接口传输功能,将采样后的数据经过FIFO缓存,再通过USB接口传送给后续计算机系统进行保存、显示与进一步处理。在搭建的核信号采集系统上进行测试,通过对5、10、20与33.3 MHz采样率下得到的核信号进行分析与讨论,表明该系统可有效地实现核信号的高速采集。

通用数字核谱仪系统设计

设计一套基于高速ADC+FPGA+ARM的通用型数字核谱仪系统,对探测器系统输出的信号经过信号调理系统后,采用高速、高分辨率ADC进行采样,将采样后的核信号传输给由FPGA与ARM搭建的数字核信号处理系统,采样梯形成形对核脉冲信号进行处理,最后得到的能谱通过USB接口传送给计算机系统进行显示、存储以及进一步处理。通过Si-PIN探测器对Fe的X射线能谱,NaI探测器对7Cs的γ射线能谱测量的测试,获取能量分辨率分别为178eV与7.2%,表明该系统能有效地实现数字核谱仪系统中核信号调理,高速采集以及数字核信号处理功能的同时,可得到较理想的性能指标。

基于多核DSP的核间通信方法研究

嵌入式应用中采用多处理系统所面临的主要难题是多处理器内核之间的通信。对TI-C6678处理器的核间同步和多核间通信机制进行研究,主要介绍了核间通信的几种常用方法:共享内存通信方式、核间中断通信方式、IPC Notify通信方式以及Message通信方式,设计并实现了多核之间的通信,从系统的角度出发,设计与仿真了多核通信的实现,并分析对比了性能。对设计多核DSP处理器的核间通信有一定的指导价值。

大斜视机载SAR多核DSP实时成像处理架构

大斜视机载合成孔径雷达(SAR)具有很高的灵活性,能够在载机飞临目标区域前对目标进行提前、多次成像。然而,大斜视SAR的高精度成像算法通常较为复杂且计算量大,无法满足实时性需求。据此,文中提出了以极坐标格式算法为核心的多核数字信号处理器(DSP)实时成像处理架构。首先,将SAR回波数据进行两次平滑滤波并按比例方位抽取;然后,在基于尺度变换原理的距离向处理中融入距离单元徙动粗校正操作,以获取最大时域截取点数和降低后续处理的运算量,并与方位高精度Sinc插值级联实现回波信号数据域重采样;最后,采用自聚焦技术进一步补偿方位相位误差来获取高质量聚焦SAR图像。大斜视机载SAR实测结果表明,所提多核DSP处理架构可在0.873 s内完成方位与距离向10 K×4 K像素点数的数据处理,最终输出2 K×2 K图像并能够满足实时成像需求。

基于多核DSP的雷达信号分选设计与实现

针对实际应用中雷达信号分选的实时性要求,提出了一种基于TMS320C6678多核数字信号处理器(DSP)的雷达信号分选并行处理架构。采用预分选与主分选结合的信号分选结构,以主从模式实现多核并行处理,提高雷达信号分选的效率。实验结果表明,该方法可有效实现雷达信号快速分选,缩短信号分选处理所用时间。

多核处理器带来医学成像创新

介绍了多核数字信号处理器(DSP)相较于传统处理器的优势、具体应用、解决方案,以及如何满足便携式医学成像设备在灵活性、可扩展性以及功率效率方面的要求。

基于MATLAB的数字化梯形滤波器的研究

为方便而快捷地开展数字化成形系统的研究,本文建立了一种运用MATLAB实现梯形滤波器的参数优化的方法,并用此方法讨论了各参数对滤波效果的影响。

高速数字多道能谱技术研究

数字信号处理技术在核测量领域的广泛应用,极大地提高了核能谱测量的精确度和灵活性。我们的高速数字多道使用了一个10位80MSPS的模数转换器,转换后的采样信号噪声比较大,利用一级数字FIR滤波处理单元对信号进行处理,可以使高频采样引入的噪声得到有效滤除,提高信噪比。由于成形参数可调,数字核信号的数字成形处理(梯形成形),在强辐射能谱测量中具有良好的脉冲堆积处理能力。结合FIR滤波和数字成形的高速数字多道能谱系统可以实现核信号能谱的精确测量。

基于多核DSP的矢量高效QR分解技术

以多核数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)作为计算节点的多核DSP集群系统成为一大发展趋势。当前阶段,由于多核DSP内核硬件资源利用不充分与访存带宽限制,峰值性能与实际性能间存在鸿沟。基于C66x内核丰富的指令集架构以及运算指令编排原则,结合编译器提供的汇编信息,设计并优化了QR分解算法,在充分挖掘DSP单核性能极致的同时减少了矩阵分解的计算时间。根据掌握的优化技术,设计并实现基于多核DSP集群系统的大规模并行QR分解模型,并在分布式计算框架上完成了分解任务。分析结果表明,优化后的QR分解计算效率以及C66x单核硬件资源使用率均提升了二十余倍,随着待分解矩阵规模的成倍增加,多核DSP集群相比于单核的计算性能提升也愈加明显。

互相关跟踪算法的多核DSP快速实现

针对光侦系统的目标快速跟踪问题,提出了一种用多核数字信号处理器(DSP)高效实现归一化互相关(NCC)跟踪算法的方案。该方案充分利用德州仪器(TI)最新的6678 DSP的资源和特性,大大提高了跟踪算法实现效率。首先通过增加CPU内核对高速缓存(CACHE)控制器的刷新和失效,解决了多核按照可缓存的方式共享图像数据时出现的存储器一致性问题;其次利用CACHE数据预取机制对相关系数NCC的计算方法做了改进,优先访问同一条CACHE线中的图像数据,使效率提升15%以上;最后提出一种多核间并行计算的机制,通过在从核上设置代理任务来处理主核的并行计算请求并反馈计算结果,8核加速比达到7倍以上,优于开放多处理(OpenMP)标准的效果。该方案在100FPS高帧频舰船目标跟踪系统中运行稳定且可以应用于其他需要快速跟踪的场合。

多核DSP图像去雾优化方法

数字信号处理器(DSP)专门针对信号处理而设计,以其独特的特点在信号处理、图形图像处理、通信、交通、航空航天等领域得到越来越广泛的应用。在图形图像处理领域中,图像去雾一直是研究热点,开发时多使用Matlab和C语言仿真,将其直接移植到DSP中运行效率通常较低,难以做到实时处理。针对该问题,提出一种快速有效的图像去雾算法,优化算法过程,获得更好的处理结果;利用TI公司的多核DSP和开发工具,对C代码进行实时优化和并行处理,取得很好的优化效果,能够对低分辨率进行图像去雾的实时处理。