MPEG-4机载嵌入式记录系统的方案比较与设计实现

机载嵌入式记录系统用于压缩记录机组人员通话和不同视频信号源信息的记录,而MPEG-4是目前较受推崇压缩格式.详细介绍了两种MPEG-4音视频记录系统的方案并对方案进行了比较,最后描述了方案的设计实现.     

嵌入式智能处理技术设计实现

分析了嵌入式智能计算的相关设计技术,介绍了嵌入式智能计算3类算法的特征、需求和运行场景,包括知识驱动类、智能优化类和深度学习类。针对每种智能算法的处理要求,提出了智能处理部件的选型要求,分析了不同智能处理部件的性能及特点,提出了一种嵌入式智能处理单元架构,由模块支持单元(MSU)、处理单元(PU)、路由单元(RU)、网络接口单元(NIU)、电源支持元件(PSE)等5个部分组成,设计实现了嵌入式智能计算模块,具备高速的数据传输能力和智能计算能力,可以满足嵌入式智能计算的应用要求。     

基于CPCIe高速总线的机载多核计算处理平台

由于中小型飞机航空电子系统对计算处理平台体积、功耗和重量方面的严格限制,有必要对计算处理平台进行高性能、小型化、低功耗的针对性设计。研究了一种基于CPCIe(CompactPCI Express)高速总线和多核处理器的机载计算处理平台架构,攻克了多核处理和CPCIe高速信号完整性在航空电子系统中的适应性问题,设计并实现了一款基于CPCIe高速总线的分布式机载多核计算处理平台,对CPCIe总线信号完整性进行了仿真和测试,最后在航空电子系统中对计算处理平台进行实施验证。相比于传统的联合式架构和综合模块化架构,计算处理平台的性能功耗比分别提升约7倍、5倍,性能体积比分别提升约24倍、2倍,性能重量比分别提升约15倍、1.7倍,可以满足中小型飞机航空电子系统对计算处理平台小型化、低功耗和高性能的需求,具有较好的工程应用参考价值,在航空领域具有广泛的应用前景。     

机载嵌入式系统基准测试方法

性能评测是查找嵌入式计算机系统性能瓶颈、指导设备选型、平衡相关部件、优化系统结构以及提高系统实际性能的重要方法。在介绍了机载嵌入式计算机系统性能评测的指标和基本方法之后,重点分析了使用基准测试程序的测试方法和特点,以及基准测试方法的对比测试原理、不同测试环境的构建以及主要测试过程;选取了SPEC CPU 2000基准测试程序集针对机载嵌入式环境进行裁剪和移植,对某国产机载嵌入式实时操作系统分别以不同的嵌入式操作系统、嵌入式文件系统和编译选项为变量参数进行对比测试,得出了国产操作系统与国外同类商用操作系统运行实际应用程序的性能基本相当的结论,另外也得出文件系统对计算类基准程序的结果影响较小以及编译优化后能够大幅提高嵌入式系统性能等结论。     

机载嵌入式实时操作系统时间性能测试

在机载嵌入式实时操作系统中,时间性能是一个非常重要的参数.为了评估机载嵌入式实时操作系统的实时性,同时为用户提供操作系统的时间性能参数,本文介绍了支持分区的机载嵌入式实时操作系统中特有的影响时间性能的关键因素--错误响应时间,分区间数据交换时间,进程上下文切换时间,分区上下文切换时间;给出了操作系统时间性能测试的方法,着重分析了计时工具,测试用例的设计,测试点的选取,以及排除影响测试准确行的因素.     

机载嵌入式系统构件间依赖关系处理方法研究

随着航空电子系统的发展和未来作战需求的变化,机栽系统的设计更偏向于机群间的公共资源统一分配和协同作战能力,能够动态加卸载构件的构件系统可以满足这种需求.在动态加卸载构件的整个周期中,动态依赖关系的分析与建立起着至关重要的作用.通过对现有依赖方案的分析,提出了一种新的依赖分析的方案,解决了使用动态依赖可能导致构件运行时依赖关系不满足的问题.     

机载核心处理平台与网络技术的应用前景

微电子技术的高速发展,为机载核心处理平台的技术进步提供了强有力的支撑。本文从机载核心处理平台及网络的“随需安装”、多核处理器技术应用、高安全操作系统技术、机载信息安全技术、可重构计算技术、机载网络技术以及新型散热技术等方面,探讨了机载机载核心处理平台与网络技术的应用前景。     

新型机载嵌入式显示单元的设计与实现

设计并实现了一种新型机载嵌入式显示单元,主要完成图形生成、视频接收、视频格式转换、视频叠加及输出等功能。在详细分析显示单元的功能组成与系统结构基础上,描述了基本的硬件设计与主要器件选用情况,并给出视频格式转换与视频叠加算法的设计,以及实验结果。     

基于机载多核弱序存储模型的共享内存驱动软件设计方法研究

随着航空电子系统承载的应用日趋复杂,飞机对机载计算机的计算力和功耗比要求不断提升,这也推动了嵌入式多核处理器的加速应用和普及。多核处理器在航空电子设备的深入应用,随之而来的是运行其上的软件复杂度急剧上升,面向应用的航电系统设计面临挑战。多核处理器平台由于需要面对并行、指令乱序、资源共享冲突等问题,而目前国内大多数机载嵌入式软件和驱动仍然是基于单核处理器设计和实现的,影响最大的是在机载嵌入式实时操作系统环境下的驱动软件,因此需要充分考虑多核带来的各方面影响,尤其是需要兼顾共享内存等资源的使用冲突和实时高效要求。本文结合机载航电多核处理平台的特点,提出了一种基于机载多核弱序存储模型的共享内存驱动软件设计方法,并基于该方法设计了FC总线驱动和MBI总线驱动,项目应用结果表明,设计的驱动程序在多核处理器平台上数据传输正确,验证了方法的正确性和有效性。     

机载嵌入式软件的系统测试

针对航空电子系统的功能特点,分析了某航电分系统控制管理计算机软件的特征和要求,结合机载嵌入式软件的系统测试需求,提出利用航电分系统设计开发试验平台,通过总线上的故障注入和数据采集方法,实现机载嵌入式软件的系统测试。     

机载随动武器系统的发展演变与应用研究

机载随动武器系统是战斗机武器系统的重要组成部分,能够精确定向、快速响应随动、瞄准目标,作战应用灵活,可对目标实施有效杀伤。本文通过对国外机载随动武器系统发展演变和划代技术特点的分析,梳理了技术演变过程和发展的趋势,对机载随动武器系统的未来发展和应用研究具有一定的指导意义。     

嵌入式多核操作系统确定性研究

为解决嵌入式多核操作系统确定性问题,详细阐述了计算确定性,重点分析了多核结构引入的不确定性问题。通过研究嵌入式多核操作系统的结构,从共享存储的确定性访问、确定性任务调度、确定性通信等方面提出了解决多核结构带来的不确定性问题的方法。     

机载嵌入式可重构信号处理系统设计

为使机载嵌入式信号处理系统性能更加均衡,更好地适应机载嵌入式环境,在比较三种传统的机栽信号处理系统架构的基础上,提出了一种系统可伸缩、功能可重构的信号处理系统架构,并分析了其系统特性和关键技术。从可编程能力、处理性能、通用性以及可扩展性等方面比较了三种信号处理系统架构,结果表明:可重构信号处理系统架构具有较强的综合性能,能更好地满足机载嵌入式应用的需求。     

基于对称多处理架构的软件调试技术研究和实现

为了满足计算机领域用户对高性能及低功耗的双重需求,在深入研究多核现状的基础上,结合核间中断技术,提出了一种对称多处理架构下的软件调试器设计和实现方案。方案不仅成本低,而且不需要特殊调试硬件的支持,可为多核系统的故障诊断和分析提供参考借鉴。     

支持多核的嵌入式操作系统关键技术研究

以分析当前支持多核的操作系统需实现的关键技术为基础,从多核操作系统的引导和初始化、多核操作系统任务管理、多核中断、核间通信以及核间同步与互斥等方面具体分析、研究支持多核的嵌入式操作系统的实现机制,提出了一种多核领域操作系统关键技术的解决思路.     

适用于机载飞控系统的操作系统选型研究

新型机载飞控软件综合了更多的应用功能,需配备合适的操作系统作为基础.根据新型机载飞控软件开发需求,对操作系统和配套开发工具的要求进行讨论,形成相应的评估表.同时对国内外在飞控上有应用的4个操作系统进行分析评估,选出最适合目标机载飞控软件的操作系统.     

机载电源系统故障规律分析

通过对机载电源系统的常见、多发故障进行总结分析．结合实际维修经验找出故障规律．以达到快速定位、准确排故的目的,为排除同类故障提供参考。