基于多处理器高距离分辨力雷达算法并行实现

介绍了一个用于跟踪高速目标的基于8片ADSP-TS201 TigerSHARC处理器的实时信号处理机的并行实现.讨论了并行处理机整体结构设计,包括处理器间拓扑结构、通信、同步与控制等.实现并行系统的一个关键是将应用问题优化映射到目标处理机硬件的各个并行部件中,文中在考虑算法复杂度、可分解度、并行度的同时,综合处理机平台处理能力、实时性、处理器间通信量及运算负载的平衡性等因素,实现了算法流程到硬件平台的高效映射.在此基础上,重点研究了系统级、运算级和指令级的并行流水线设计方法,分析了利用SIMD(Single Instruction Multiple Data),静态超标量,BTB(Branch Target Buffer)等并行结构和处理机制对并行汇编指令进行高效的优化.实际的校飞试验验证了该处理机设计与实现方法的有效性、实时性和可靠性.      

近前视弹载SAR的改进后向投影成像算法

针对现有的弹载合成孔径雷达(SAR)大斜视算法所处理的斜视角度受限,传统的后向投影(BP)算法运算量大以及已有的快速后向投影算法不能进行并行处理等问题,提出了一种适于并行处理的近前视弹载SAR的改进后向投影算法.首先根据近前视弹载SAR的几何关系,建立回波信号模型,然后在距离方向上对弹载SAR扫描场景进行等间隔分割,在合并子孔径的同时分裂图像,达到所需图像精度时停止合并和分裂,再相干叠加反向投影到扫描场景的分割小区域内的回波,这样就会得到扫描区域的弹载SAR图像.对于各个条带可以采取并行处理来分别成像,可以进一步提高成像速度.最后利用仿真回波数据和实测回波数据对本文改进算法进行验证,通过与其他算法的比较,证明了本文改进算法可以处理高达86°的近前视场景,并且处理速度大大快于传统BP算法的处理速度,再配合并行处理划分的条带,处理速度会快于现有的改进BP算法的处理速度.      

图像数据实时压缩技术研究

提出一种基于多模式自适应压缩算法的图像实时压缩技术,以此技术为基础,利用硬件设计描述语言VHDL和现场可编程序门阵列FPGA,设计成功系统专用集成芯片,以此芯片为核心,构成图像数据实时压缩系统.该系统采用阵列式处理与流水方式工作相结合的组织结构,数据处理速度与系统容量具有良好的可扩充性.系统单路数据处理速度为100Mbit/s,数据压缩比动态可调,图像恢复精度优于JPEG.本系统体积小、重量轻、功耗低、性能稳定可靠,适用于各种256级灰度图像.      

CRAY T3D大规模并行计算系统

美国ＣＲＡＹ研究公司于１９９３年底向市场推出Ｔ３Ｄ并行系统，这是以生产制造通用超级计算机而著名的ＣＲＡＹ公司的第一台大规模并行处理（ＭＰＰ）系统，该系统的设计采用了当今世界计算机制造业和并行处理研究的多项最新和成熟技术，本文对Ｔ３Ｄ系统结构、硬件技术及软件设计逐一进行介绍与讨论，相信这对于我国从事并行处理技术研究，特别是ＭＰＰ型系统研究的人员将具有很大的参考价值。     

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。     

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。     

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.      

结构分析软件的发展

目前,在结构分析中,有限元法占有主导地位。针对基于有限元法的某工程的开发、应用及其发展,研究了国内外结构分析软件的发展及动向,提出了相应的几项技术建议,作为今后开发工作的参考。