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分布式算法的性质和复杂性

计算机科学 1985年第5期 46-49页

作者：鲁汉榕重庆大学计算机系

首先提出一个分布式算法,即图论意义上的拓扑分类的分布式算法。以此算法作基础,对分布式算法的某些一般性质提出了一些看法,还讨论分布式算法的设计和分析中的一些重要问题,如终止性,稳定性,正确性等;最后讨论和分析分布式算法的复杂性... 详细信息

首先提出一个分布式算法,即图论意义上的拓扑分类的分布式算法。以此算法作基础,对分布式算法的某些一般性质提出了一些看法,还讨论分布式算法的设计和分析中的一些重要问题,如终止性,稳定性,正确性等;最后讨论和分析分布式算法的复杂性,即时间复杂性,空间复杂性,以及通讯复杂性。

关键词：分布式算法定义计算机算法拓扑分类局部算法

FIR数字滤波器分布式算法的原理及FPGA实现

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电子技术应用 2004年第7期30卷 61-62,66页

作者：毕占坤吴伶锡湖南长沙国防科技大学机电工程与自动化学院 410073 湖南湘潭湖南科技大学物理学院 411201

在利用FPGA实现数字信号处理方面,分布式算法发挥着关键作用,与传统的乘积-和结构相比,具有并行处理的高效性特点。详细研究了基于FPGA、采用分布式算法实现FIR数字滤波器的原理和方法,并通过XilinxISE在Modelsim下进行了仿真。

关键词： FIR数字滤波器分布式算法 FPGA DALUT

基于分布式算法实现高频超声信号动态滤波的研究

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基于分布式算法实现高频超声信号动态滤波的研究

作者：李仙琴中国协和医科大学

学位级别：硕士

超声诊断仪作为现代医学四大影像设备之一,在临床中得到了广泛应用。随着电子技术的发展,小型化、智能化、全数字化成为超声诊断系统发展的必然趋势。全数字化超声成像设备克服了传统模拟超声诊断设备易受干扰、性能不稳定、精度较低等... 详细信息

超声诊断仪作为现代医学四大影像设备之一,在临床中得到了广泛应用。随着电子技术的发展,小型化、智能化、全数字化成为超声诊断系统发展的必然趋势。全数字化超声成像设备克服了传统模拟超声诊断设备易受干扰、性能不稳定、精度较低等缺点,成为超声成像设备的一个重要发展方向。目前国内市场上的数字化超声诊断仪由于自身平台、超声数据处理和超声成像实现技术的限制,在处理速度、机器性能、稳定性、成像质量和功能扩展方面都有很多地方可以改进。本课题就其动态滤波器的结构设计做了详细的讨论。论文首先从理论上分析了滤波模块在全数字超声诊断系统中的重要应用,接着对FIR滤波器设计的关键技术：滤波器的基本结构、滤波系数的设计、基于分布式算法的滤波器硬件结构等进行了详细的阐述,并结合目前广泛应用于超声系统的FPGA技术给出了实现方案。然后通过仿真验证,并对比各种滤波器结构的优劣选出最适合处理高频超声信号的滤波器结构。最后以前面选出的基于全并行分布式算法的级联型FIR滤波器结构为基础,采用动态输入滤波系数的方法,实现了能够运用于现有的全数字超声诊断系统中的动态滤波器,并将其下载到该系统中,对仿组织超声体模块以及肝组织、颈动脉进行图像采集,获得了良好的效果。本设计对全数字超声系统的动态滤波具有良好的实时处理能力,达到了预期的设计要求,从整体上讲是对数字化超声系统的细化而有益的探索,对从事相关滤波工作的技术人员有一定得借鉴意义。

关键词：全数字超声诊断仪 FIR滤波器分布式算法动态滤波器 FPGA

基于FPGA分布式算法的FIR滤波器的设计

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基于FPGA分布式算法的FIR滤波器的设计

作者：程学敏合肥工业大学

学位级别：硕士

本文介绍了数字信号处理和FPGA的基本概况,以及FPGA设计流程、设计指导原则和常用的设计指导思想与技巧,讨论了FIR数字滤波器的基本理论以及几种常用的窗函数。针对以分布式算法实现FIR滤波器的设计过程,研究了FIR滤波器的系数的获取... 详细信息

本文介绍了数字信号处理和FPGA的基本概况,以及FPGA设计流程、设计指导原则和常用的设计指导思想与技巧,讨论了FIR数字滤波器的基本理论以及几种常用的窗函数。针对以分布式算法实现FIR滤波器的设计过程,研究了FIR滤波器的系数的获取方法和处理过程。基于FPGA本身具有查找表的结构,非常适合使用分布式算法,在FIR滤波器的结构设计上,将FIR滤波器中关键的乘法运算转化为查找表的过程和加法运算的过程。在设计过程中,充分考虑了资源和频率这两个矛盾体的折中,在四个时钟周期里以查找表、移位和加法运算方式得到17位与14位的乘法运算的结果。文中还设计了一种加法树,将正负数分开处理,同时大小相近的数尽量放在同一个加法器中,最大限度地节省了硬件资源。在程序的设计过程中进行了程序优化,在ISE和ModelSim上进行了综合和仿真。设计结果表明,采用这种方式实现的FIR滤波器具有高速、高效的特点,满足设计的要求。选用Xilinx公司的Virtex2P xc2vp20器件实现,在最高频率下,该滤波器相对于DSP器件的运算方式在1秒钟内能够做1.1G次乘法运算和2.2G次加法运算,远远高于DSP器件的运算速度。

关键词：有限冲激响应现场可编程门阵列分布式算法加法树

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高阶数字滤波器分布式算法结构比较

声学技术 2009年第3期28卷 307-311页

作者：王法栋刘宇中国人民解放军某部辽宁葫芦岛125000 中国科学院声学研究所东海研究站上海200032

基于FPGA,对高阶FIR滤波器两种算法——"基于查找表(LUT)的分布式算法"和"改进的分布式算法"的功能及结构差异进行类比。"改进的分布式算法"是对"基于LUT分布式算法"在减少存储器技术上的改进。对于一个高阶滤波器来说,"改进的分布式算... 详细信息

基于FPGA,对高阶FIR滤波器两种算法——"基于查找表(LUT)的分布式算法"和"改进的分布式算法"的功能及结构差异进行类比。"改进的分布式算法"是对"基于LUT分布式算法"在减少存储器技术上的改进。对于一个高阶滤波器来说,"改进的分布式算法"比"基于LUT的分布式算法",需要更少的存储器和系统资源。减少存储器使用的递归反复技术极大地增加了在FPGA平台上可实现的滤波器阶数的最大值。"改进的分布式算法"不仅节省了使用的电子器件数量,而且还平衡了FPGA硬件资源中逻辑单元(LE)和存储器的使用。从FPGA的执行结果可以确定,"改进的分布式算法"可以实现一个1024抽头的FIR滤波器,且比"基于LUT的分布式算法"节省更多系统资源。

关键词： FIR滤波器分布式算法 FPGA

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求解线性代数方程组的一种鲁棒分布式算法

求解线性代数方程组的一种鲁棒分布式算法

作者：于梦晓河北工业大学

学位级别：硕士

线性代数方程组在结构分析、经济模型模拟、化学工程及电子工程等许多领域都有广泛的应用.在传感器网络及网络定位问题中,由于缺乏中央处理器,每个传感器节点只能掌握网络系统的局部信息,通过互相协作实现系统的整体目标.这种情况对应... 详细信息

线性代数方程组在结构分析、经济模型模拟、化学工程及电子工程等许多领域都有广泛的应用.在传感器网络及网络定位问题中,由于缺乏中央处理器,每个传感器节点只能掌握网络系统的局部信息,通过互相协作实现系统的整体目标.这种情况对应的数学模型相当于在分布式计算环境下寻找多个线性代数方程组的公共解.因此,研究求解线性代数方程组的分布式算法具有重要的实际意义.DALE是基于多智能体系统求解线性代数方程组的一种分布式算法.系统中的每个智能体对应一个线性代数方程组,在多个方程组存在公共解的情况下,该算法可以找到整体系统对应方程组的解.考虑到整体系统对应的方程组未必有解,本文改进了DALE,提出了一种鲁棒分布式算法.一方面,新方法通过将非齐次线性代数方程组转化为齐次线性代数方程组进行求解,简化了算法的迭代格式,改善了算法的数值表现.并且证明了算法产生迭代序列的全局收敛性.另一方面,通过增加停止准则,新方法能够避免遇到无解方程组陷入死循环.最后,数值仿真验证了算法的有效性和鲁棒性.

关键词：线性代数方程组多智能体系统分布式算法全局收敛性鲁棒性

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配电网故障隔离的分布式算法

配电网故障隔离的分布式算法

作者：苏丹华中科技大学

学位级别：硕士

随着人们对供电可靠性和供电质量的需求越来越高,对配电网故障隔离的快速性、准确性提出了更高的要求。目前,配电自动化系统主要采用的是集中控制的处理方式,即由主站收集各FTU的信息,通过对网络整体数据的分析判定,将控制指令发送至各F... 详细信息

随着人们对供电可靠性和供电质量的需求越来越高,对配电网故障隔离的快速性、准确性提出了更高的要求。目前,配电自动化系统主要采用的是集中控制的处理方式,即由主站收集各FTU的信息,通过对网络整体数据的分析判定,将控制指令发送至各FTU,实现故障隔离。然而,这种方式对子站的依赖性很强,对信息畸变的适应性很差,一个节点的信息缺失就可能引起整个网络的崩溃。而分布式故障隔离方法,能够通过相邻开关节点的故障信息,实现故障隔离,很好的解决了信息畸变带来的问题,具备较高的快速性、准确性和自主性,是故障隔离未来发展的新方向。本文提出了一种基于分组的配电网故障隔离分布式算法。该算法在对配电网络进行分区后,选取组长,由组长依据组内成员的故障信息,实现故障隔离,提高了故障处理的速度,克服了对子站的依赖问题。文章分别在信息完备和信息发生畸变两种情况下,对算法进行了分析。并以一个辐射状网络为例,论证了算法的正确性。然后,对这种分布式算法的时序特征进行了分析。讨论了分布式故障隔离算法和现有故障处理方案之间的配合,给出它们之间的时序关系,并通过一个典型手拉手配电网络,对这一时序关系进行了说明。最后,简要介绍了DNP 3.0规约的构成结构、各层帧格式和该规约的特点。并对其在故障隔离分布式算法中的应用进行了分析。

关键词：配电网配电自动化馈线自动化故障隔离分布式算法

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基于并行结构分布式算法的FIR滤波器设计

电子测量与仪器学报 2007年第4期21卷 87-92页

作者：朱武张佳民张智明上海电力学院

本文详细地叙述了线性相位FIR数字滤波器的一种设计方法。首先通过MATLAB设计出一个具体指标的FIR滤波器,并对滤波器系数进行了处理,使之便于在FPGA中实现。在滤波器硬件设计中,采用了分布式算法来计算滤波器中的乘积和运算,提高了信号... 详细信息

本文详细地叙述了线性相位FIR数字滤波器的一种设计方法。首先通过MATLAB设计出一个具体指标的FIR滤波器,并对滤波器系数进行了处理,使之便于在FPGA中实现。在滤波器硬件设计中,采用了分布式算法来计算滤波器中的乘积和运算,提高了信号的处理效率。由于采用了分布式算法的并行结构,提高了滤波速度。本论文用VHDL编写代码,用MaxplusII进行编译、综合和仿真,FPGA器件选用ALTERA公司的FLEX10K系列7万门的芯片。最后,对设计结果做了验证,验证结果表明:这种方法大大减少了FPGA硬件资源的耗费,所设计的滤波器运算正确,实现了快速滤波功能。

关键词： FIR滤波器线性相位 MATLAB 分布式算法 FPGA

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广义状态估计分布式算法的研究

广义状态估计分布式算法的研究

作者：王颖华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

本文研究了广义状态估计分布式计算的问题。广义状态估计将网络拓扑、系统参数以及对不良数据的分析统一起来考虑,因而与传统状态估计相比,它提高了数据的精度,能更准确的估计出系统的运行状态。但是对于一个大的互联网络,若整体采用广... 详细信息

本文研究了广义状态估计分布式计算的问题。广义状态估计将网络拓扑、系统参数以及对不良数据的分析统一起来考虑,因而与传统状态估计相比,它提高了数据的精度,能更准确的估计出系统的运行状态。但是对于一个大的互联网络,若整体采用广义状态估计算法,则因其矩阵维数较大,结构复杂而很难满足状态估计实时性的要求,因此本文将采用广义状态估计的分布式算法,通过应用辅助问题准则(APP-auxiliary problem principle)把全网的状态估计问题分解为各子系统的分布式状态估计问题,并应用一个WSCC-9节点电力网络验证了此种方法的可行性和有效性。

关键词：电力系统广义状态估计分布式算法