基于FPGA的小波变换边缘检测算法设计与实现

边缘是图像信息最集中的部分,而小波分析是近年来逐渐兴起的热门信号处理方法,其良好的时频局部分析的特性以及多尺度多分辨率思想在图像处理中具有高度的应用价值。提出了改进的小波边缘提取检测FPGA硬件结构优化算法,着重设计分析了小波变换FPGA VLSI电路结构,给出了一种9输入的并行计算电路,保证了少量像素点的边缘连续性,并在每级变换的高频运算中加入阈值截取,提取出更为精细的边缘曲线。该算法具有边缘提取计算速度快,调节阀值改变边缘提取清晰度等优点,具有广泛应用前景。

基于时空情境的可重构高性能任务调度体系

针对基于FPGA计算加速的异构高性能计算平台上的硬件任务调度需求,根据硬件任务的空间属性与时间属性,提出了一个基于时空情境CBTA的任务调度体系与相关算法。高性能计算平台的分级调度将CBTA的调度分为平台任务调度与节点任务调度。通过将任务与资源划分为不同的时空情境,提出了一个基于情境转化的自适应任务调度策略,并给出了CBTA调度算法的并行优化策略。最后通过实验来说明了算法在对用户响应时间、负载均衡以及任务拒绝率上的优势。

多输出LFSR结构均匀分布伪随机数生成器的硬件设计优化

通过公式推导,得出了使用硬件方式实现伪随机数生成器所消耗的硬件资源数量与输出位数和所产生随机数周期之间的关系,从理论层面上证明了多输出LFSR结构在硬件资源利用方面存在的优势;通过分析变换矩阵的结构以及反馈系数的特点,给出了提高该类随机数生成器工作速度的方法。在Xilinx Vertex 4FPGA上进行了大量的实验,实验结果验证了理论分析的正确性。