A New Cochlear Prosthetic System with an Implanted DSP

This paper proposes a cochlear prosthetic system with an implanted digital signal processor （DSP）. This system transmits voice-band signals with a low data rate through the wireless link, free of the data-rate limitation and suitable for future development. By optimizing the speech processing algorithm and the DSP hardware design, the implanted DSP manages to execute the continuous interleaved sampling （CIS） algorithm at a clock frequency of 3MHz and a power consumption of only 1.91mW. With an analytic power-transmission efficiency of the wireless inductive link （40%）, the power overhead caused by the implanted DSP is derived as 2.87roW,which is trivial when compared with the power consumption of existing cochlear prosthetic systems （tens of milliwatts）. With the DSP implanted,this new system can.be easily developed into a fully implanted cochlear prosthesis.

电力调控系统的设计与优化分析

阐述基于跟踪优化算法对自动调控设计系统进行升级,由数字信号处理器和AT89C558单片机组成系统架构,设计三层合闸系统,优化具体流程,构建网络描述矩阵,从而完成自动控制的优化。

DSP实时图像处理软件优化方法研究

为提高高速图像处理系统中数字信号处理器(DSP)软件的实时性,分别提出面向算法与代码2个层次的优化方法。算法级优化通过重新设计算法的实现流程,充分利用处理器资源,完成算法到处理器上的高效映射;代码级优化使用汇编语言,对固定算法的代码进行优化,使循环核形成高效的软件流水,达到实时性能要求。实验结果表明,2种优化方法均能提高DSP软件中关键模块的处理速度。

基于TMS320DM642 DSP的MPEG-4视频编码器优化

针对MPEG-4（Moving Picture Experts Group-4）视频编码器每个宏块在传送过程中Cache严重缺失，视频序列帧率低等问题，提出了运动估计算法的优化、Cache使用优化、SAD（Sum of Absolute Difference）和像素插值优化以及利用EDMA（Extended Direct Memony Access）进行数据搬移等方法，提高存储速度，并在TMS320DM642 DSP（Digital Signal Processors）平台上实现了MPEG-4视频编码器的优化。实验结果表明，优化后比优化前，图像和视频处理函数的计算速度提高了1．18—97.5倍。视频序列帧率提高了6倍以上，达到了25帧／s的实时性要求。

基于DSP的任意码长RS编码及算法优化

本文提出通过在DSP编程算法中增加实时构造有限域域表的方法,利用DSP的McBSP同步串行通信接口,实现任意码长(最大为255)的RS编码,同时讨论了C语言编程算法优化的一般方法。

直流无刷电机系统的最佳控制器设计

将适应性基因演算法搜寻最佳化的模糊滑动控制模式参数,应用于直流无刷电机系统,以期达到位置控制的目的。由于传统计算机仿真的最佳控制器通常经手调才能应用于实际系统,为此用数字信号处理器建立计算机与无刷电动机之间的数据传输机构,根据实际响应来进行最佳控制器的设计,实现了最佳控制参数的搜寻。

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。

基于粒子群算法的信封机同步控制系统设计

为了解决传统机械总轴同步控制信封机存在的系统结构复杂、灵活性差、工作噪声大以及长期运转造成的机械磨损导致同步控制精度下降等问题,设计了以数字信号处理器和伺服驱动器为核心的自动信封包装机多电机同步控制系统.系统采用多电机主从同步控制方式,通过PID算法改善系统的同步性能,并应用粒子群算法对PID参数整定得出最优参数.结果表明,该多电机同步控制系统超调量为零,响应速度为0. 15 s,能够满足信封生产同步精度高、响应速度快及稳定性能好的要求,具有较高的应用价值.

G.729A语音编解码算法的优化

本文主要是对G.729A语音编解码算法和定点数字信号处理芯片TMS320C55x的研究,提出了简化算法和优化代码的方案。结果表明,得到了预期的8Kb/s的低码速率、较低的算法延时和极高的语音音质。

基于DSP的运动人体识别算法实现及其优化

运动人体识别算法由人体目标提取、头部定位、肢体分割和人体建模四部分组成。文中阐述了算法的基本原理,分析了影响算法速度的主要函数和原因。分析发现人体目标提取和肢体分割模块占用了算法时间的96%。傅里叶变换和移动向量计算成为影响肢体分割算法速度的“瓶颈”,而中值滤波和形态学滤波则是影响人体目标提取算法速度的“瓶颈”因素。针对TMS320C6000DSP体系结构特点,提出了算法优化策略。通过合理配置编译器优化选项、采用内联函数、分解多层循环、指定存储器相关性,以及合理选用标准库函数的方法对算法进行了优化。实验结果表明,优化后的算法执行速度大大提高。

基于DSP的各向异性扩散滤波算法优化实现

基于各向异性扩散的图像滤波算法可以在有效抑制图像噪声的同时较好地保持边缘细节,但复杂的算法很难满足系统实时性要求。采用基于直方图的统计方法来确定图像各向梯度模值数组的中值,有效提高了确定图像梯度阈值算法的效率。针对ADSP-TS201的结构及指令特点对算法进行了优化实现,较好满足了系统实时性的要求。

Design and implementation of a DSP with multi-level low power strategies for cochlear implants

This paper presents the design and implementation of a low power digital signal processor （THUCIDSP-1 ） targeting at application for cochlear implants. Multi-level low power strategies including algorithm optimization, operand isolation, clock gating and memory partitioning are adopted in the processor design to reduce the power consumption. Experimental results show that the complexity of the Continuous Interleaved Sampling （CIS） algorithm is reduced by more than 80 % and the power dissipation of the hardware alone is reduced by about 25% with the low power methods. The THUCIDSP-1 prototype, fabricated in 0.18-μm standard CMOS process, consumes only 1.91 mW when executing the CIS algorithm at 3 MHz.

多核数字信号处理器并行矩阵转置算法优化

矩阵转置是矩阵运算的基本操作,广泛应用于信号处理、科学计算以及深度学习等各种领域。随着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)在各种领域中的推广应用,对高性能矩阵转置实现提出了强烈需求。针对飞腾异构多核DSP的体系结构特征与矩阵转置操作的特点,提出了一种适配不同数据位宽(8 B、4 B以及2 B)矩阵的并行矩阵转置算法ftmMT。该算法基于DSP中向量处理单元的Load/Store部件实现了向量化,同时基于矩阵分块实现了多个DSP核的并行处理,通过隐式乒乓设计实现了片上向量化转置与片外访存的重叠以及访存性能的大幅提升。实验结果表明,ftmMT能够显著加快矩阵转置操作,与CPU上的开源转置库HPTT相比,可获得高达8.99倍的性能加速。

用DSP快速实现自适应滤波器算法

自适应滤波器可对信号实现最优的滤波效果。简要介绍了自适应滤波器LMS算法,并结合TI公司的C54X DSP特点阐述了算法的实现过程,以及在编程中对程序代码的优化。通过对一段音频信号的仿真实验证明:对自适应滤波器算法的代码优化使得滤波器的整体滤波效率有了很大的提高。

基于多目标PSO算法的DSP防护优化设计

单粒子翻转所造成的软错误是阻碍微处理器设计的严峻问题,对系统模块进行软防护可以减少软错误的影响,但会增加系统的资源消耗。为找到一组合适的系统防护组合,以DSP C6701芯片为研究对象设计优化方法。建立系统代价和性能的多目标模型,同时对标准粒子群优化算法的迭代更新公式进行改进,利用改进后的离散粒子群优化算法求解所建模型。实验结果表明,该优化方法得到的防护组合能够在提高可靠性的同时,避免增加系统代价。

基于DSP并行系统的FFT算法实现

在卫星图像处理项目研究中,大量使用到快速傅立叶变换运算。为了进一步提高运算速度,提出使用DSP芯片TMS320DM642和X86-PC系统组建实验系统。在实验系统中,主要运算任务由2个并行的DSP子系统承担。通过与传统FFT计算平台的比较实验,表明该系统拥有更加快速的FFT计算能力,并且还可以通过扩展进一步提高这种运算能力。

一种约束条件下有源电力滤波器的优化控制算法

本文在考虑满足不同的性能指标或某种实际要求时的基础上，提出了一种基于优化理论的有源电力滤波器的控制算法。该算法针对满足一定约束要求下来设计有源滤波器（APF：Active Power Filter）补偿性能，其补偿电流在a-b-c坐标系内确定，无需坐标变换．APF控制电路的实现比起传统方法相对简单，并通过仿真实验证明此算法有很好的滤波效果。