嵌入式操作系统调度机制的研究

近年来提出了一些调度机制的实现方案,但这些方案不能实现由用户来选择调度算法和多算法集成,不能给用户提供统一的用户使用界面。为此,提出了一种新的调度机制,它能够给用户提供统一的使用界面,支持所有的调度算法且隐含实现的细节,使用户更方便地使用各种调度算法。在Linux上进行了实现,给出了主要的数据结构和实现过程,对结果进行了分析。

基于FPGA的嵌入式语音识别控制系统

介绍了一款针对特定人、孤立词的嵌入式语音识别系统的设计与实现.该系统的硬件核心部件是Virtex-IIPro50FP-GA芯片,其硬核处理器是PowerPC405.本系统对预处理、端点检测、LPCC特征提取部分进行了定点化处理;DTW算法采用硬件IP核实现;整体调度采用中断方式实现.将该系统用于语音控制玩具机器狗AIBO进行实验,识别率达到98.3%.本系统设计性能满足玩具、游戏等消费娱乐电子设备对识别率和实时性的性能要求,具有广阔的市场应用前景.

Internet环境下远程嵌入式设备实时监控研究

给出了一个软件体系结构,用于以Web方式实现Internet环境下远程嵌入式设备的实时监控。参考RTP,通过对UDP进行扩展,给出了一个实时控制协议。实现了一个原型系统,用于可行性评估。

无线传感器网络下线性支持向量机分布式协同训练方法研究

针对无线传感器网络中分散在各节点上的训练数据传输到数据融合中心集中训练支持向量机(Support Vector Machine,SVM)时存在的高通信代价和高能量消耗问题,该文研究了仅依靠相邻节点间的相互协作,在网内分布式协同训练线性SVM的方法。首先,在各节点分类器决策变量与集中式分类器决策变量相一致的约束下,对集中式SVM训练问题进行等价分解,然后利用增广拉格朗日乘子法,对分解后的SVM问题进行求解和推导,进而提出基于全局平均一致性的线性SVM分布式训练算法(Average Consensus based Distributed Supported Vector Machine,AC-DSVM);为了降低AC-DSVM算法中全局平均一致性的通信开销,利用相邻节点间的局部平均一致性近似全局平均一致性,提出基于一次全局平均一致性的线性SVM分布式训练算法(Once Average Consensus based Distributed Supported Vector Machine,1-AC-DSVM)。仿真实验结果表明,与已有算法相比,AC-DSVM算法的迭代次数和数据传输量略高,但其能够完全收敛到集中式训练结果;1-AC-DSVM算法具有较好的收敛性,而且在收敛速度和数据传输量上也表现出显著优势。

基于HMM的嵌入式语音交互在AmI中的应用

环绕智能的一个重要目的是实现人与环境的交互更加自然。该文通过语音识别技术体现环绕智能环境中的自然交互的理念,系统采用隐马尔可夫模型实现语音识别,同时为了保证嵌入式环境下交互的实时性,采用IP核来设计与实现算法,并进行仿真验证。实验数据表明系统具有较好的性能,对语音识别在环绕智能环境中的应用研究有一定的理论和实践意义。

嵌入式语音识别中的卡尔曼滤波及优化

嵌入式语音识别系统的性能在环境噪音下往往受到严重影响。为了消除噪音对系统识别性能的影响,在嵌入式系统平台中引入了卡尔曼滤波方法,结合嵌入式平台的限制及系统实时性的要求,对卡尔曼滤波算法进行了优化和调整,提出了基于FPGA的卡尔曼滤波精简算法。实验证明在减少计算量和降低计算精度的条件下,该方法仍有效地消除了环境噪音,提高了语音信号的信噪比。

嵌入式平台的复杂环境下端点检测

在嵌入式平台下的语音识别系统中,端点检测是非常重要的,语音起始点的位置直接影响识别率。然而在复杂环境下,语音的输入波形千差万别,端点检测的精确性很难保证。本文研究了一种基于零能积的区域概率统计法,通过训练得到语音零能积的概念分布,并结合一阶线性差分及谱减法进行端点检测。进一步提高了信噪比,解决了复杂环境下端点检测精确度低的问题。

智能手机远程家居监控系统的设计与实现

提出了一个基于2.5G智能手机的远程家居监控系统,介绍了系统总体结构与设计思路,在分析现有GPRS网络带宽与智能手机计算能力的基础上,提出了一种基于MJPEG的图像监控方案,设计了相关的传输、控制协议。最后给出了原型系统实现,并对实现效果进行了分析。

一种智能攻击模型在RFID防伪协议中的研究

本文研究一种RFID防伪技术和系统,首先给出了一种基于RFID技术的防伪系统软硬件系统架构,进而分析了该防伪系统的层次结构,然后针对系统中防伪安全协议的复杂性提出了智能伪造攻击模型,利用A*搜索算法进行路径搜索得到最小攻击代价树,作为对本文提出的防伪系统,尤其是系统中采用的防伪协议的评价.最后在VC++和Matlab环境下对本文提出的模型进行了实验验证,实验结果表明攻击模型对RFID防伪协议的验证以及分析是有效的,从而为RFID技术与防伪技术的结合提供了一个全新的参考.

AmI环境下智能家居控制系统的设计与实现

智能家居控制系统系统实现的技术难点是如何进行自然的人机交互,完成异构网络间的数据传输和满足用户在特定环境下对系统物理尺寸的要求。研究了以Virtex-4TM和SpartanⅢ两种FPGA芯片作为核心控制器件,采用蓝牙自动感知、数据协议转换等先进技术的智能家居控制系统,成功地解决了上述难题,充分体现了环绕智能的概念。

可重构多核片上系统体系结构综述

可重构片上多核系统利用不同粒度、不同耦合度的可重构资源,充分开发资源的并行性,兼顾硬件计算的高性能及软件实现的灵活性,且复用特性使其具备开发设计成本降低、产品面市时间缩短的优势。介绍可重构计算系统概念及其分类,从系统级层面回顾可重构多核片上系统体系结构的研究进展,讨论未来的研究趋势及需要关注的关键问题。

环绕智能环境下自适应服务选择方法研究

由于Web Services数量的快速增加以及用户偏好的不同,在环绕智能环境下自适应地为用户选择合适服务是比较困难的.论文提出一种利用对服务的评价信息来获取用户偏好的学习机制.在此基础上,论文给出了基于信誉度和多属性决策的动态自适应服务选择算法.该算法首先利用学习到的偏好信息来产生当前用户的服务请求偏好值,然后利用加权欧氏距离及信誉度机制来选择最合适的服务推荐给用户.最后通过原型系统测试验证了算法的有效性和可用性.

环绕智能研究综述

新一代的计算模式代替PC时代的计算模式是不可逆转的发展趋势,理解AmI的概念、应对AmI提出的技术与非技术挑战非常关键.首先讨论了环绕智能概念的起源,并比较了AmI概念与Ubiquitous Computing等相关概念的异同.然后综合分析了AmI领域的国内外研究现状,提出了一种针对AmI领域的研究内容的层次划分方法,并且讨论了AmI研究面临的技术挑战.随后,分析比较了世界IT强国针对AmI远景制定的工作计划,总结了AmI研究近期研究热点和未来发展趋势.

面向MPSoC系统多特征的模糊动态调度算法

针对MPSoC系统中的不确定多特征,提出基于模糊集理论的多核系统动态启发式调度算法.利用模糊集描述系统的多种不确定特征,根据模糊隶属度计算确定任务和资源的调度优先级,以提高任务调度的可并发执行能力;综合资源的最早可用时间和利用率,适当选取最接近处理器评估函数均值的处理器,以提高处理器利用率和均衡处理器负载.仿真模拟结果表明,该算法的系统综合性能好于近视算法、节约算法和分组适度算法,更能适用于多样特征的复杂MPSoC系统任务调度.

微处理器可靠性AVF评估方法研究综述

架构脆弱因子(AVF)表示处理器结构中导致程序输出可见错误的故障概率,可量化故障屏蔽效应,使得定量分析架构的故障率不受底层变量的影响,是微处理器设计环节中一个重要的可靠性度量指标。介绍AVF的基本概念、计算方法,对相关研究进展进行梳理,指出现有AVF研究方法的局限性,并探讨了未来的研究方向。

用户空间驱动程序研究

针对一些复杂设备驱动程序的特点,研究了用户空间实现驱动程序的方法,将驱动程序分为两部分:内核空间实现核心部分,在用户空间实现驱动程序新的接口,以适应设备的多样性。研究了用户空间驱动程序的结构、用户空间和内核空间驱动程序内容的划分及它们之间的通信方法。选择典型的USB设备驱动程序,描述了通用USB驱动程序在用户空间的实现过程,主要内容包括初始化设备接口、操作设备接口、控制传输接口、批传输接口、中断传输接口和通信部分,最后进行了测试分析。

基于灰色预测的分布式传感器网络故障检测方法

针对无线传感器网络节点故障原因复杂,基于灰色预测理论,提出一种故障检测方法。算法通过分析在某一采样间隔内,观测节点数据变化趋势是否与邻居节点变化趋势一致,从而确定节点是否异常。仿真实验表明,算法故障检测能力较强,且避免了节点瞬间失效情况的出现。同时该算法设计简单,易于硬件实现。

基于FPGA的DDS IP核的研究与设计

针对传统的用单片机和DDS芯片设计高频信号发生器的方法具有的硬件结构复杂、人机交互性差和低可移植性等问题,提出了一种实现高频信号发生器功能的直接数字频率合成器(DDS)IP软核的设计方法.本设计首先通过加权的方法实现十进制向二进制的转换,提高IP核的人机交互性,并引入streamlined算法在FPGA上实现频率控制字产生单元,解决传统设计中硬件结构复杂的问题.然后,在ISE设计平台上采用Verilog HDL硬件描述语言进行DDS行为描述,连接频率控制字产生单元,实现一个可重载的DDS IP软核.最后,在XILINX SEEDXDTK V5实验平台上对IP核进行板级验证.验证结果表明,此IP核具有良好的人机交互性和可移植性,能够很好的满足实际应用.

环绕智能系统中有状态资源管理模型

为了使Web Service以标准的模式和方法来管理环绕智能(AmI)系统中的有状态资源,在分析AmI中有状态资源、Web服务以及面向服务的网格内在关系的基础上,提出了利用Web服务资源框架(WSRF)和Web服务通知(WSN)规范的AmI系统有状态资源管理架构模型,设计了AmI系统中有状态资源抽象、Web服务资源建模及交互机制.该模型解决了AmI系统中无状态的Web服务与有状态资源交互的矛盾,使网格、Web服务、有状态资源和AmI应用在WSRF的基础上实现融合.

基于蓝牙的环绕智能身份认证系统

针对环绕智能中的自然身份认证问题,提出一种基于蓝牙的认证方式。首先结合蓝牙Ad hoc网和以太网的优点组建身份认证网络,再构造能惟一标志用户身份的蓝牙徽标,进而实现一种无须用户配合的身份认证系统。实践证明,本系统实现了一种隐式的交互方式,为构造环绕智能系统提供了基础。