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uMUSER高速相关数据实时处理流水线设计与实现

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uMUSER高速相关数据实时处理流水线设计与实现

作者：黎颖电子科技大学

学位级别：硕士

太阳射电观测对太阳活动研究及空间天气监测有着重要意义,MUSER（Mingantu Spectral Radioheliograph）,即明安图射电频谱日像仪是基于综合孔径成像原理构建的太阳射电观测设备,在太阳射电研究领域发挥着重要作用。相关器是MUSER系统的... 详细信息

太阳射电观测对太阳活动研究及空间天气监测有着重要意义,MUSER（Mingantu Spectral Radioheliograph）,即明安图射电频谱日像仪是基于综合孔径成像原理构建的太阳射电观测设备,在太阳射电研究领域发挥着重要作用。相关器是MUSER系统的重要组成部分,是MUSER高速相关数据输出的源头。其性能的提升会带来相应的数据量的提升,在升级完成后其数据输出速率可以达到约3GB/s。如此高的数据速率给数据的实时处理和存储都带来了不小的挑战,因而需要构建相应的高速相关数据实时处理流水线来实现对数据的简单处理和数据缩减。GPU强大的运算和并行处理的能力及多线程技术的发展,为uMUSER（Upgrade MUSER）高速相关数据实时处理流水线的设计与实现提供了理论及实现基础。在此基础上,本文基于C/C++在Linux操作系统上开发了一个高速数据处理流水线设计框架uMUSER pipeline。该框架对pipeline结构进行了抽象,对数据类型进行了弱化和封装,并将Frame作为框架中数据处理的最小单元,可以有效的对同种及异构数据进行处理。在uMUSER pipeline框架的基础上本文实现了RFI检测与带宽综合高速实时处理流水线,用于对uMUSER 8通道相关器高速相关数据的实时RFI（Radio Frequency Interference）的检测及带宽的综合,有效做到了高速实时处理及相关数据的缩减。同时,还基于uMUSER pipeline框架设计实现了离线MUSER数据解析流水线,有效提升了MUSER离线数据的解析处理效率。本课题以具体应用为主,侧重于uMUSER pipeline的工程实现,uMUSER pipeline结合了多线程技术及GPU并行运算的优点,实现了对高速相关数据的实时处理,并提供了相应的数据接口,让开发人员可以有效的对数据进行处理。同时,uMUSER pipeline框架具有良好的扩展性,开发人员可以借助框架有效实现对应的高速数据实时处理流水线。

关键词： MUSER RFI 高速实时处理 uMUSER pipeline 多线程

基于ADSP21160的多通道同步采样并行处理系统

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计算机工程与应用 2005年第12期41卷 129-131页

作者：阎振华黄建国张群飞西北工业大学航海学院西安710072

为了满足水声通信以及水下信号处理和目标识别等方面对高速实时并行处理系统的要求,文章设计并研制了一种基于4片SHARC-DSP芯片(ADSP21160)和多通道同步采样ADC芯片的多处理器并行数字信号处理系统,解决了水声通信与阵列信号处理中多通... 详细信息

为了满足水声通信以及水下信号处理和目标识别等方面对高速实时并行处理系统的要求,文章设计并研制了一种基于4片SHARC-DSP芯片(ADSP21160)和多通道同步采样ADC芯片的多处理器并行数字信号处理系统,解决了水声通信与阵列信号处理中多通道同步采样和大数据量的高速实时处理的问题,同时该系统具有良好的稳定性和通用性。

关键词：高速实时处理并行处理系统多通道同步采样 ADSP21160

基于TS101的多目标定位系统硬件设计与实现

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计算机测量与控制 2009年第3期17卷 504-505,527页

作者：符新伟王银涛阎振华西北工业大学陕西西安710072

Tiger SHARC系列的ADSP-TS101是ADI公司开发的一款高性能的利于并行处理的高速信号处理器。为了实现水下多目标定位算法的实时处理,设计并实现了由FPGA和ADSP-TS101构成的多通道同步采样和多处理器并行实时处理系统;该系统采用FPGA的逻... 详细信息

Tiger SHARC系列的ADSP-TS101是ADI公司开发的一款高性能的利于并行处理的高速信号处理器。为了实现水下多目标定位算法的实时处理,设计并实现了由FPGA和ADSP-TS101构成的多通道同步采样和多处理器并行实时处理系统;该系统采用FPGA的逻辑控制,完成了多通道同步采样,采用多处理器并行结构,完成了多目标定位系统中方位估计算法的实时并行实现,解决了在水下多目标定位系统的多通道同步采样和大数据量的高速实时处理的问题;实验结果证明,该系统具有良好的稳定性和通用性,满足了多目标定位的高速实时处理要求。

关键词：多目标定位系统并行结构波束形成高速实时处理 ADSP—TS101

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高速自适应DLMS算法及其硬件实现

信息技术 2007年第10期31卷 59-62页

作者：陈文博耿相铭马伟敏上海交通大学电子工程系上海200240

针对LMS算法在硬件实现时的"缺陷",提出了一种适合高速实时处理的改进型DLMS算法。算法通过分离自适应处理中的滤波和权系数更新两个过程,使其实现并行运算;并且可以直接映射到具体的硬件中。作为示例,依据此改进DLMS算法设计了一种折... 详细信息

针对LMS算法在硬件实现时的"缺陷",提出了一种适合高速实时处理的改进型DLMS算法。算法通过分离自适应处理中的滤波和权系数更新两个过程,使其实现并行运算;并且可以直接映射到具体的硬件中。作为示例,依据此改进DLMS算法设计了一种折叠型自适应滤波器,并用Xilinx Virtex-4 FPGA实现此设计,给出具体的验证结果。

关键词： DLMS LMS 高速实时处理折叠结构 FPGA