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基于申威SIMD指令的H.264编码优化

现代电子技术 2024年第6期47卷 49-54页

作者：黄朴刘世巍张昊王聪中电科申泰信息科技有限公司江苏无锡214000

国产化申威处理器出现较晚,其在多媒体领域中的性能还不突出,同时通用处理器中的单指令流多数据流(SIMD)因能有效提升并行处理能力而受到处理器厂商的青睐。为提高国产化自主平台申威架构的多媒体处理能力,结合申威架构Core3B体系的SIM... 详细信息

国产化申威处理器出现较晚,其在多媒体领域中的性能还不突出,同时通用处理器中的单指令流多数据流(SIMD)因能有效提升并行处理能力而受到处理器厂商的青睐。为提高国产化自主平台申威架构的多媒体处理能力,结合申威架构Core3B体系的SIMD指令系统,提出一种基于申威架构的SIMD指令集H.264编码优化方法。结合申威处理器的并行结构特点,利用申威适配的Perf、Top指令等系统性能分析工具,采集两种主流视频分辨率下与编码性能强相关的高频热点函数,详细分析其程序并行化可行性,采用手工嵌入申威SIMD和访存扩展等汇编指令进行细粒度优化。实验结果表明,该方法在申威架构下的H.264平均编码性能提升了约30%。相应工作成果已推送到申威社区,增强了基于申威处理器的国产计算机在桌面多媒体应用领域的工作体验。

关键词：单指令流多数据流 H.264标准申威处理器热点函数程序并行化细粒度

基于威焱831平台的H.264视频解码优化

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现代电子技术 2024年第10期47卷 86-90页

作者：王聪张昊刘世巍黄朴中电科申泰信息科技有限公司江苏无锡214125

为提高威焱831平台的多媒体处理能力,解决H.264解码器解码效率低的问题,在提出SIMD指令级优化方法的同时,提出一种面向帧拷贝的优化方法。通过分析开源软件FFmpeg中H.264解码器的并行化特性,使用威焱平台性能分析工具解析影响视频解码... 详细信息

为提高威焱831平台的多媒体处理能力,解决H.264解码器解码效率低的问题,在提出SIMD指令级优化方法的同时,提出一种面向帧拷贝的优化方法。通过分析开源软件FFmpeg中H.264解码器的并行化特性,使用威焱平台性能分析工具解析影响视频解码性能的热点函数。采用手工嵌入SIMD汇编指令的方式对关键模块热点函数进行优化,通过FFmpeg源码编译过程链接汇编实现的内存操作函数memcpy提升内存拷贝速度。实验结果表明,威焱831平台视频解码的平均性能提高26%,推动了威焱831处理器在多媒体应用领域的发展。

关键词：威焱831平台 SIMD H.264解码器 FFmpeg 热点函数解码效率

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基于不确定参数的变电站碳储量预估方法

中国电力 2024年第4期57卷 200-210页

作者：陈巳阳韩利方济中丁五行成诚李文张源钱勇国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011 国网宁夏电力有限公司超高压公司宁夏银川750001 泰普联合科技开发(北京)有限公司北京100096

设备资产运维精益管理系统(power production management system,PMS)SF6气体量数据不全且误差较大,无法为电网企业核算碳储量以及实现待建变电站碳规划提供基础数据。针对上述情况,研究了计及母线和断路器的变电站碳储量核算方法,并结... 详细信息

设备资产运维精益管理系统(power production management system,PMS)SF6气体量数据不全且误差较大,无法为电网企业核算碳储量以及实现待建变电站碳规划提供基础数据。针对上述情况,研究了计及母线和断路器的变电站碳储量核算方法,并结合宁夏电网现场实测数据,通过MIC法筛选神经网络输入参数,构建了6输入参数的GA-BP、PSO-BP、HPO-BP神经网络模型,结果表明HPO-BP神经网络模型的评估指标及预估结果相对误差(6.28%)均优于其余2种神经网络模型,可以准确核算断路器SF6气体量。针对参数不确定情况,根据PCCs法分析不同参数之间的线性关系,构建了3输入参数的HPO-BP神经网络模型,预估结果相对误差为9.72%。通过遍历输出方式,在参数不确定情况下输出多组断路器SF6气体量预估数据,利用求和累积方法获取变电站总SF6气体量,并量化为变电站碳储量,从而为电网企业实现“双碳”目标提供数据支撑。

关键词： SF6气体量碳储量神经网络模型 PSO 不确定参数

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一种稳健的窄带反馈型主动噪声控制系统

仪器仪表学报 2024年第1期45卷 269-277页

作者：马亚平胡计昶吴定会毕勤胜路静江南大学物联网工程学院无锡214122 江苏大学镇江212013 无锡和烁丰科技股份有限公司无锡214142

传统窄带反馈型主动噪声控制系统采用并型自适应滤波器结构,用于合成参考信号时,仍存在参考信号合成质量较差、滤波器权值的初值设置难度高、应对非平稳窄带噪声的能力不足等问题。为解决以上问题,通过引入高效的串并型自适应滤波器结... 详细信息

传统窄带反馈型主动噪声控制系统采用并型自适应滤波器结构,用于合成参考信号时,仍存在参考信号合成质量较差、滤波器权值的初值设置难度高、应对非平稳窄带噪声的能力不足等问题。为解决以上问题,通过引入高效的串并型自适应滤波器结构来合成参考信号,提出新型的窄带反馈型主动噪声控制系统,改善参考信号合成质量,进而提升系统的整体降噪性能。新型系统不仅有效解决了传统系统存在的参考信号合成质量较差的问题,还降低了滤波器权值的初值设置复杂度,同时还提升了系统应对非平稳窄带噪声的能力。实验结果表明,新型系统较传统系统的前后两部分的降噪量分别提升了7.89和9.18 dB。仿真和实验结果共同验证了提出的系统较传统系统具有更强的稳健性和降噪性能。

关键词：反馈型主动噪声控制自适应滤波器窄带噪声滤波-X最小均方算法降噪性能

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基于GA-BP模型与NSGA-Ⅱ算法的冲压成形工艺参数优化方法

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2330-2342页

作者：陈岁繁王世杰戴光明王树飞李其朋何雄华浙江科技大学机械与能源工程学院杭州310000 无锡鸣石峻致医疗科技有限公司无锡214000 永康市迪迪科技有限公司金华321300

为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算... 详细信息

为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,获得了冲压成形过程中的最优工艺参数组合。结果表明,通过有限元仿真获得了最优工艺参数组合下的最大厚度、厚度减薄率和压边能耗分别为0.269 mm、15.8%、8720 J,分别改善了0.74%、3.06%和11.32%,有效地改善了异形薄壁零件的严重起皱、成形不足及能耗过高此等问题。

关键词：冲压变压边力 GA-BP优化网络 NSGA-Ⅱ算法

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提高配电网承载力的分布式光伏双层规划方法

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第7期52卷 69-75页

作者：杨志淳朱炳兆操燕春王丹国网湖北省电力有限公司电力科学研究院华中科技大学电气与电子工程学院国网湖北省电力有限公司黄冈供电公司

针对光伏发电爆发式增长、规模化并网，配电网结构和运行状态发生较大改变，配电网的可靠性和安全性受到挑战的问题，以广义短路比(gSCR)、节点电压关联裕度(VIMI)和电压偏差作为配电网承载能力评估指标，提出了一种提高配电网承载能力... 详细信息

针对光伏发电爆发式增长、规模化并网，配电网结构和运行状态发生较大改变，配电网的可靠性和安全性受到挑战的问题，以广义短路比(gSCR)、节点电压关联裕度(VIMI)和电压偏差作为配电网承载能力评估指标，提出了一种提高配电网承载能力的分布式光伏选址定容双层规划模型．上层以配电网承载能力最大为目标，对分布式光伏设备进行选址定容；下层规划以网损最小为目标，调节光伏设备无功出力，优化光伏接入容量．利用天牛须(BAS)-粒子群算法和二阶锥松弛方法对模型进行求解．最后通过案例验证模型的有效性，结果表明所提方案具有良好的鲁棒性和适用性．

关键词：承载能力配电网分布式光伏选址定容双层规划

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餐厨垃圾沼渣制备生物炭回用促进厌氧消化产沼气工艺的碳排放特征研究

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环境科学学报 2024年第3期44卷 227-236页

作者：武俊尧李向炜丁燕刘宏波陈乐安董剑陈敏何艳华刘和江南大学环境与土木工程学院无锡214122 无锡惠联资源再生科技有限公司无锡214174

餐厨垃圾是一类重要的城市有机固废,厌氧消化是我国目前针对餐厨垃圾的主流处理工艺,而厌氧消化后沼渣的低碳处置是餐厨垃圾厌氧消化工艺的瓶颈之一.本研究以无锡市某餐厨垃圾厌氧消化处理工程为研究对象,提出了餐厨垃圾“厌氧消化-沼... 详细信息

餐厨垃圾是一类重要的城市有机固废,厌氧消化是我国目前针对餐厨垃圾的主流处理工艺,而厌氧消化后沼渣的低碳处置是餐厨垃圾厌氧消化工艺的瓶颈之一.本研究以无锡市某餐厨垃圾厌氧消化处理工程为研究对象,提出了餐厨垃圾“厌氧消化-沼渣干化-热解-制备生物炭-回用”(工艺路线1)新型工艺路线,并以目前正运行的“厌氧消化-沼渣干化-焚烧”(工艺路线2)作为参考对照,采用联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)提供的计算方法,计算并对比分析了两种工艺路线的碳排放特征.结果表明,两种工艺路线各阶段碳排放量与碳汇占比相似,碳排放主要来自于污水处理阶段、厌氧消化阶段和沼渣干化阶段,碳汇主要来自于油脂提取阶段和厌氧消化阶段.工艺路线1由于沼渣生物炭促进厌氧消化沼气产量的提升以及热解生物炭的碳固定,所得总碳汇比工艺路线2增加了14.19%,其总碳排放量比工艺路线2降低了2.63%.本研究结果表明餐厨沼渣热解制生物炭回用于厌氧消化促进产气的工艺路线实现了更高程度的资源化以及更少的碳排放,在当前碳中和的大背景下,该工艺可能成为未来餐厨垃圾处理技术的重要方向.

关键词：餐厨垃圾厌氧消化碳排放热解生物炭

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基于圆卷积神经网络的粘连导电粒子检测

光学精密工程 2024年第11期32卷 1788-1800页

作者：刘子龙罗晨周怡君贾磊东南大学机械工程学院江苏南京211189 无锡尚实电子科技有限公司江苏无锡214174

为了提高粘连导电粒子检测的精度和稳定性,提高评价指标的客观性和与实际生产需求的适配度,提出了基于圆卷积神经网络的粘连粒子检测。首先提出了更适合粒子检测的圆卷积,修改可变形卷积的采样策略,限制采样点偏移量x,y坐标的自由度,增... 详细信息

为了提高粘连导电粒子检测的精度和稳定性,提高评价指标的客观性和与实际生产需求的适配度,提出了基于圆卷积神经网络的粘连粒子检测。首先提出了更适合粒子检测的圆卷积,修改可变形卷积的采样策略,限制采样点偏移量x,y坐标的自由度,增加尺寸控制参数作为补偿。然后,基于U-MultiNet网络架构将圆卷积替代原有卷积形式,并增加注意力机制,通过标签图计算自注意力,以此作为权重修改损失函数和标签图。最后,提出可重复性和可再现性指标综合评价算法的精度和稳定性。实验结果表明,本文方法的可重复性和可再现性分别为0.8092和0.7051,相比现有主流方法提高了4.52%和1.74%;精确度和召回率分别为0.7128和0.6974,准确度为0.8341,比现有主流方法高1.68%。相比于现有主流方法,该方法对于粘连干扰的粒子检测效果有明显提升,可以满足工业上对粒子检测精度、稳定性和实时性的要求。

关键词：机器视觉深度学习神经网络导电粒子检测圆卷积

考虑需求响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法

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高电压技术 2024年第1期50卷 83-92,I0003-I0005页

作者：杨志淳杨帆闵怀东胡伟雷杨刘瑜国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 湖北方源东力电力科学研究有限公司武汉430077

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,... 详细信息

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,建立分布式光伏出力不确定性的时空相关性多面体模型和电价激励型需求侧响应模型,以最大化分布式光伏并网容量为目标,考虑交直流混合配电网中多种运行约束和调节策略,建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒评估模型,并采用列与约束生成算法进行迭代求解。在70节点系统上验证了算法的有效性,仿真结果表明:不同的管理策略有助于提升交直流混合配电网的分布式光伏承载能力。

关键词：承载能力交直流混合配电网需求侧响应混合整数二阶锥规划两阶段鲁棒优化