基于单DSP实现扩维并行离散Walsh变换算法的研究

离散W alsh变换(简称DWT)在实时信号处理中具有广泛应用,但它在单DSP上实现时,其高效求解问题规模受DSP片内内存容量的限制。在问题规模小于片内内存容量时,运算时间与问题规模近似呈线性关系;而当问题规模大于片内内存容量时,随着问题规模增加,运算时间近似呈现指数关系增加。文中在证明离散W alsh变换具有扩维并行性基础上,将N点的一维离散W alsh变换分解成N0×N1点的二维DWT(其中N=N0×N1)算法。算法通过减少数据的相关性的方法解决在单DSP平台上高效求解快速离散W alsh变换的问题规模受片内内存容量限制的问题,降低编程的复杂性。并在TMS320C80的单处理单元上进行该算法实现方法研究。结果表明,理论分析和试验结果吻合,算法适合在单DSP上实现。     

多DSP数字信号处理加速器结构及其同步控制技术

以ＦＦＴ变换为例，叙述了如何根据其算法的并行性来设计一个多ＤＳＰ数字信号处理加速器的结构和同步控制电路，用以成倍提高数字信号处理的速度。所述技术也可以推广应用于其它类型的数字信号处理。     

矩阵乘法和高斯-约当消元法并行实现的研究

研究了矩阵乘法和高斯-约当消元法固有的并行性。基于多处理机平台TMS320C80（C80），提出并行矩阵乘法和并行高斯-约当消元法，结果表明，理论分析与实验结果是一致的，该方法适合在以数字信号处理器（DSP）为处理单元的硬件平台上实现。     

并行图像处理机技术

为建立弹栽高性能嵌入式计算机通用平台，提出了一种基于高速数字信号处理器(DSP)的并行图像处理系统设计方案。研究了多指令流多数据流(MIMD)并行处理系统拓扑、片上系统(SOC)、先进总线和小型化集成模块设计等关键技术，并从系统和单元两个设计层次上，阐述了方案的实现途径。     

大规模系统仿真的并行方法

对于大系统,特别是刚性系统的仿真算法,隐式法与显式法相比,前者在精度、稳定域、解题的阶次、对刚性系统适应性等方面更为优越。文中介绍了三种所述系统的隐式并行算法:分级分散法、分级分解法和分解的牛顿法。其中,分解的牛顿法及其软件LEIDEC 的应用对于所述系统结构无依赖性,通过实例计算,表明它的运算速度比分级分解法高数倍,可得到广泛的应用。     

一种高度并行的Schwarz型混乱松弛法及其收敛性证明

文[1—2]把混乱松弛思想引入到Schwarz交替法中,构造了一种Schwarz型混乱松弛法。但这个方法在进行第n+1步迭代时,在拟边界上必须要用到第n步迭代的值,从而影响了算法的并行性,得不到相应的同步或异步MIMD并行算法、为此,本文给出一种高度并行的Schwarz型混乱松弛法,这个方法包括了Schwarz交替法及其相应的同步和异步MIMD并行算法。对于二阶线性与非线性微分方程Dirichlet问题,本文应用微分方程极值原理证明了该方法的收敛性。     

火箭发动机两相喷雾燃烧的并行虚拟机仿真

采用计算流体动力学方法对液体火箭发动机内部多维喷雾两相燃烧过程进行了数值模拟。气相控制方程组用欧拉坐标系下的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组描述,液相控制方程组在Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ坐标系下进行描述。气、液两相作用通过方程组的源项互相耦合,编制了串行和并行程序,并在并行虚拟机环境下进行了测试。计算结果显示并行计算的效率较高。     

基于DSM的并行程序性能分析与性能可视化

针对具有共享存贮的分布式可扩展机群系统的结构及实现特点,通过实验的方法,对共享存贮器访问, 进程调度, 和同步开销等性能参数进行了特征化.对并行应用程序中影响性能的几个主要因素进行了分析,并给出了运用性能数据及系统性能参数对程序和系统的性能进行分析的方法. 将此方法运用于系统行为与性能的可视化,实现了一个基于分布式共乡存贮环境的并行应用程序的性能可视化工具,实时显示和后处理分析并行程序的行为和性能.     

网络计算环境下任务调度问题研究

利用网上空闲处理机组成机群并行计算环境是快速增长的研究领域,任务调度是其中最关键性的问题之一.在基于消息传递机制的网络并行计算环境下,针对一类大粒度计算任务并行时协同同步工作问题,发展了一种新的静态调度模型,提出了调度算法,它映射一类特殊的并行程序任务到由网络上若干空闲处理机组成的机群中.研究表明该算法能减少此类并行程序的完成时间.      

面向星载应用的图像压缩专用芯片研制

以高数据吞吐量和低系统结构复杂性为优化目标,根据图像传感器输出特点,综合应用双缓存、数据流驱动、并行处理与流水线设计、同步电路设计等多项关键技术,设计了具有数据处理速度和超大规模集成电路VLSI(Very Large Scale Integrated)结构复杂性最佳匹配的空间域重采样压缩算法VLSI结构,该结构的压缩性能仅与图像宽度相关,与图像传感器输出时序无关,既可以采用外部时钟,又可使用与图像传感器相同的时钟源,在这2种情况下,都能够保证在无限长时间内,在连续工作状态下,每个时钟周期实时处理一个图像数据.实践证明,基于该VLSI结构的压缩专用芯片,处理速度快,功耗低,满足星载应用高速实时与低功耗要求.